陈 贤,李一波,张伟伟

齿轮作为断路器机械传动系统中的关键部件，一旦发生断裂，将严重影响设备的正常运行，对于断裂的失效机理各不相同，本文通过对多个断齿齿轮的潜在失效原因进行深入剖析，对其进行了化学成分检测，尺寸检验，宏观检查，金相检查，断口分析，表面和心部硬度，以及有效硬化层深度等进行了系统性的排查，最终确认并验证了断裂的根本原因,其有效硬化层深度超出了设计要求，削弱了其心部材料韧性，在实际应用工况承受的载荷冲击作用下，会导致齿轮断裂。针对故障原因，本文也提出了改进方案，并参照GB/T14230-2021《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》中阶梯增载的方式对实施改善前、失效后齿轮进行了弯曲疲劳强度和机械寿命测试，验证了改进后效果。本文提出的对于失效零件的系统化分析，以及改进方案有效性验证的方法，可作为同类齿轮断裂故障的分析参考。

齿轮；断裂；有效硬化层深；弯曲疲劳强度

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