机械工程学报

作者：党嘉强, 安庆龙, 李宇罡, 明伟伟, 王浩伟, 刘忠明, 陈明

单位：1. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室 上海 200240;2. 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室 上海 200240;3. 郑州机械研究所有限公司 郑州 450001

关键词：超高强度钢,齿根,成形磨削,超声滚压,表面完整性；

基金：国家自然科学基金资助项目(52305488)。

提出了表面纹理作用下等效初始裂纹长度和应力集中系数评价模型，研究了齿轮成形磨削后齿根表面完整性分布规律，并对成形磨齿参数进行优选讨论。设计搭建了航空齿轮超声滚压强化试验装置，将其应用到齿根强化中，对齿根超声滚压后表面完整性分布规律进行了分析。结果表明，齿根磨削后表面等效初始裂纹长度和应力集中系数分别高达5.09 μm和2.6，表面微观组织变形层深约30 μm，残余压应力层深约30 μm，硬化层深约200 μm。高磨削速度、高进给和小切深有助于减小齿根表面等效裂纹长度，低磨削速度、低进给和小切深有助于提升齿根残余压应力幅值。超声滚压工艺能提高齿根表面光洁度，将等效初始裂纹长度降低至0.28 μm，引入较深塑性变形层，相比磨削加工和机械喷丸工艺，表面残余压应力层深明显提升。

来源：2025年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

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