A Summary of the Research on the Effect of Gear Tooth Root Strengthening on Bending Fatigue Strength based on Residual Stress

Wang Zhen; Chen Long; Zheng Nan; Meng Xiangzhi; Yu Luosheng

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2019.12.029

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A Summary of the Research on the Effect of Gear Tooth Root Strengthening on Bending Fatigue Strength based on Residual Stress

Review | 更新时间：2022-10-25

- A Summary of the Research on the Effect of Gear Tooth Root Strengthening on Bending Fatigue Strength based on Residual Stress
- Journal of Mechanical Transmission Vol. 43, Issue 12, Pages: 161-168(2019)
- 作者机构：
  
  1.郑州航空工业管理学院航空工程学院，河南郑州 450046
  2.郑州航空工业管理学院材料学院，河南郑州 450046
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2019.12.029
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王振,陈龙,郑楠等.基于残余应力的轮齿齿根强化对弯曲疲劳强度影响研究综述[J].机械传动,2019,43(12):161-168.

Wang Zhen,Chen Long,Zheng Nan,et al.A Summary of the Research on the Effect of Gear Tooth Root Strengthening on Bending Fatigue Strength based on Residual Stress[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(12):161-168.
王振,陈龙,郑楠等.基于残余应力的轮齿齿根强化对弯曲疲劳强度影响研究综述[J].机械传动,2019,43(12):161-168. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.12.029.

Wang Zhen,Chen Long,Zheng Nan,et al.A Summary of the Research on the Effect of Gear Tooth Root Strengthening on Bending Fatigue Strength based on Residual Stress[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(12):161-168. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.12.029.

摘要

随着工程技术的不断发展，弯曲疲劳强度成为齿轮进一步发展的重要限制因素，且弯曲疲劳失效相较于齿面失效更具危险性。结合齿轮弯曲疲劳折断机理及裂纹扩展过程，系统阐述了齿根裂纹萌生重要影响因素（包括齿根过渡圆角、磨削台阶及残余应力场等）对齿根弯曲疲劳性能的影响；基于残余应力和表面及亚表面组织可控的齿面强化机理，进一步分析了改善齿轮弯曲疲劳性能的表面强化工艺（包括喷丸强化、齿根磨削工艺等）及其研究进展；着重探讨了齿根磨削对齿轮弯曲疲劳性能的影响。为工程实际中优化齿轮设计及制造、改善齿轮弯曲疲劳性能提供理论依据和技术参考。

Abstract

With the continuous development of engineering technology, bending fatiguestrength has become an important limiting factor for the further development of gears, and bending fatigue failure is more dangerous than tooth surface failure. Based on the mechanism of gear bending fatigue fracture and the process of crack propagation, the influence factors of tooth root crack initiation, including tooth root transition fillet, grinding step and residual stress field, on tooth root bending fatigue properties are described. Based on the residual stress and the controllable tooth surface strengthening mechanism of surface and subsurface structure, the surface strengthening technology to improve the bending fatigue performance of gear is further analyzed, including shot peening strengthening, tooth root grinding technology and their research progress. The influence of root grinding on the bending fatigue performance of gears is discussed. It provides theoretical basis and technical reference for optimizing gear design and manufacturing and improving gear bending fatigue performance in engineering practice.

关键词

残余应力齿根弯曲疲劳性能齿根磨削抗疲劳制造

Keywords

Residual stressRoot bending fatigue performanceRoot grindingAnti-fatigue manufacturing

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