Fatigue strength of induction hardened gears

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Date
2009
Major/Subject
Koneenrakennuksen materiaalitekniikka
Mcode
Kon-67
Degree programme
Language
fi
Pages
121 (+24)
Series
Abstract
Työssä tutkittiin induktiokarkaistujen hammaspyörien väsymiskestävyyttä pulsaattori- ja FZG kokeilla. Tutkitut karkaisumenetelmät olivat korkeataajuuskarkaisu (HF), kaksitaajuuskarkaisu skannaamalla (DFS) sekä yhtäaikainen kaksitaajuuskarkaisu (SDF). Tutkittavana olivat 42CrMo4- ja 34CrNiMo6-tyyppiset teräkset. Kiekkokulutuskoelaitteella tutkittiin em. terästen lisäksi induktiokarkaistua 50CrMo4- ja hiiletyskarkaistua 17CrNiMo6-terästä. Moduuli 16 hammaspyörän hampaan tyvestä mitattiin väsytyskokeen aikana paikallisia venymiä. Karkaisukerrosten analysointiin käytettiin makrokuvausta ja valomikroskooppia. Murtopintojen analysointiin käytettiin makrokuvausta sekä pyyhkäisyelektronimikroskooppia (SEM). Hammaspyörille tehtyjä väsytyskokeita verrattiin vastaaviin hiiletyskarkaistuille koepyörille tehtyihin pulsaattorikokeisiin sekä ISO 6336-standardin antamiin mitoitusohjeisiin. Venymämittausten perusteella arvioitiin ISO 6336-standardin B-metodin laskentatarkkuutta. Kaikilla karkaisumenetelmillä kyettiin välttämään pahimmat induktiokarkaisulle tyypilliset virheet. Tutkitut karkaisumenetelmät ylittivät induktiokarkaisulle ISO 6336-standardissa asetetut vaatimukset. Tyvilujuuden suhteen saavutettiin 97 % hiiletyskarkaistujen verrokkipyörien tehonsiirtokyvystä. Kiekkokulutuskokeiden tulokset osoittivat, että suurilla pintapaineilla (4400 MPa) väsymiskestävyys on suoraan verrannollinen hiilipitoisuuteen. ISO 6336 B-metodilla lasketut ja venymäliuskalla mitatut venymäarvot vastasivat toisiaan hyvin, mutta virherajat olivat suhteellisen suuret, noin 10 %. Suurin epävarmuutta aiheuttava tekijä on laskennassa käytettävien geometriaparametrien määritys.
Description
Supervisor
Hänninen, Hannu
Thesis advisor
Kiesi, Timo
Keywords
case hardening, pintakarkaisu, induction hardening, induktiokarkaisu, high frequency (HF), korkeataajuuskarkaisu, simultaneous dual frequency (SDF), väli- väliltä karkaisu, gap by gap hardening, hammaspyörä, spur gear, väsymiskestävyys, fatigue strength, väsyminen, module 5, moduuli 5, pulsator test, pulsaattorikoe, FZG-test, FZG-koe, wheel abrasion, venymäliuskamittaus, strain gauge measurement, pintaväsyminen, ISO 6336, tyvilujuus, surface fatigue, abraasio, tooth bending strength, Hertzin pintapaine, Hertz's contact pressure, tehonsiirtokyky, 42CrMo4, 34CrNiMo6, pitting, load capacity
Other note
Citation