一种直升机减速器齿轮修理方法技术

本发明专利技术涉及飞机维护技术领域，具体涉及一种齿轮齿面磨损的修理方法，尤其是一种直升机减速器齿轮齿面磨损的修理方法。该方法工序依次为：判断齿面状态、确定磨损范围、对齿轮工作面修磨、对齿轮进行酸蚀检查、对修磨后齿轮进行消除应力处理、对修磨后的齿面进行喷丸处理、对齿面进行振动光饰、检验。采用本发明专利技术提出的方法，可保证修复后齿轮运动的平稳性及载荷分布的均匀性，增加了轮齿的弯曲疲劳强度，可提高其承载能力。阻止齿面表层内的裂纹扩展，以减少齿面的剥落和点蚀，提高齿轮的使用寿命。

A method of repairing the gear of helicopter reducer

【技术实现步骤摘要】
一种直升机减速器齿轮修理方法
本专利技术涉及飞机维护
，具体涉及一种齿轮齿面磨损的修理方法，尤其是一种直升机减速器齿轮齿面磨损的修理方法。
技术介绍
齿轮是直升机减速器中应用最广泛的传动零件之一，具有变速和变向功能，在减速器中起到传输发动机功率的作用。在齿轮传动的失效形式中，齿面磨损问题最为突出。零件磨损是影响减速器TBO寿命的一个重要因素，当齿面出现磨损时，不仅会影响齿轮的传动精度和效率，而且还会引起减速器振动值偏大，严重时会影响整机安全。此外，此类关键齿轮齿面出现磨损后，按传统的修理方法会报废处理，并采用“以换代修”的修理方式。此种修理方式，不仅会增加直升机减速器的翻修成本，而且还会占用大量生产设备资源。综上所述，这就迫切需要研究一种直升机减速器齿轮齿面磨损的修理方法，保证修复后齿轮能满足整机使用要求，同时降低翻修成本，释放生产能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种直升机减速器齿轮齿面磨损的修理方法，尽量不改变产品的性能，修理后可满足一个翻修期的使用要求。直升机减速器减速器齿轮大部分采用渗碳处理，一般要求最终有效渗碳层深度为0.6～1mm、齿面硬度HRC≥58。实际加工工艺一般要求热处理后齿面有效渗碳层深度为0.92～1.12mm，最大磨削余量为0.22mm左右(磨削余量根据工艺规定磨削前后齿厚值换算得出)。减速器工作一个翻修期后，齿面实际磨损量一般均在0.05mm以内，因此，对到寿翻修的齿轮仅对工作齿面齿厚磨削0.05mm，剩余渗碳层深度仍可满足要求。本专利技术的技术方案为：一种直升机减速器齿轮齿面磨损的修理方法包括以下步骤：(1)判断齿面状态，若齿面为磨粒磨损，则按下一步骤进行修理，否则报废；(2)确定磨损范围，若齿面单边磨损量不超过磨损极限0.05mm，则按下一步骤进行修理；(3)对齿轮工作面修磨，保证修磨量不大于0.05mm，保证修磨后齿形、齿向符合设计要求；(4)对齿轮进行酸蚀检查，保证无磨削烧伤；(5)对修磨后齿轮进行消除应力处理；(6)对修磨后的齿面进行喷丸处理，强度大于或等于0.008A(英寸)，合格后则按下一步骤进行修理；(7)对齿面进行振动光饰，保证齿面表面粗糙度等级高于0.4μm；(8)对于齿轮齿根有挖根设计的齿轮可直接装配使用，对于齿根不具有挖根设计的齿轮，装配使用前还需通过齿轮疲劳试验来确定修理后的疲劳寿命。进一步的，喷丸处理时采用230号铸钢丸粒。有益技术效果：采用本专利技术提出的修理方法，可保证修复后齿轮运动的平稳性及载荷分布的均匀性，增加了轮齿的弯曲疲劳强度，可提高其承载能力。阻止齿面表层内的裂纹扩展，以减少齿面的剥落和点蚀，提高齿轮的使用寿命。具体实施方式本专利技术根据齿面状态，确定了可修理齿轮范围。齿面磨粒磨损主要是由于减速器工作时，金属小颗粒随润滑油进入齿面中，造成齿面磨损不均匀而形成研磨损伤，此类损伤深度一般不超过0.1mm。确定磨损范围，是为了保证齿轮齿厚不至于太薄，同时保证齿轮表面的渗层深度要求，以保证齿轮工作的安全性。将齿面磨损量确定为不超过磨损极限0.05mm，主要是基于理论计算及150余台减速器的修理使用情况确定的。按齿形、齿向公差要求对齿面进行修复，是为了保证修复后的齿轮运动的平稳性及载荷分布的均匀性。选用强度大于或等于0.008A(英寸)的230号铸钢丸对齿面进行喷丸主要是参照了《航空制造工程手册——齿轮工艺》及类似新品齿轮的工艺要求。喷丸产生的表面冷硬层增加了轮齿的弯曲疲劳强度，可提高其承载能力。同时，喷丸还能阻止齿面表层内的裂纹扩展，以减少齿面的剥落和点蚀，提高齿轮的使用寿命。对齿面进行振动光饰，保证齿面粗糙度值优于0.4μm，是为了增大齿面的接触面积，从而提高齿面的接触疲劳强度和耐磨能力。实施例1某型直升机减速器器Ⅰ级太阳齿轮齿面出现磨损，其修理步骤为：(1)Ⅰ级太阳齿轮齿面状态为磨粒磨损，按下一步骤进行修理；(2)对磨损量进行计量，单边磨损量为0.04mm，按下一步骤进行修理；(3)对齿轮工作面修磨0.05mm，齿形、齿向符合设计要求，按下一步骤进行修理；(4)酸蚀检验合格，按下一步骤进行修理；(5)消除应力处理合格，按下一步骤进行修理；(6)用的230号铸钢丸粒，对修磨后的齿面进行喷丸处理，喷丸强度为0.008A(英寸)，喷丸合格，按下一步骤进行修理；(7)对齿面进行振动光饰，齿面粗糙度值为0.32μm，合格；(8)齿轮修理合格，具有挖根结构设计，装机使用。为了达到更好的修理效果，上述方法在具体实施过程中，还可以进行以下的优化改进，具体体现在，上述方法的步骤(3)中修磨齿轮前采用专用心轴定位，保证安装精度，确保齿轮均匀修磨。上述方法的步骤(3)中修磨采用金刚石砂轮修磨，磨削精度高，齿形、齿向一致性好。上述方法的步骤(3)中修磨的齿面为单侧齿面，减小正常磨齿对齿厚的影响，保证修理后的齿轮强度。上述方法的步骤(3)中仅修磨齿面渐开线部分，对有挖根设计的齿轮弯曲强度无影响。上述方法的步骤(4)中的酸蚀检查仅对齿面磨削部位，避免磨削过程产生烧伤，影响齿轮强度。上述方法的步骤(5)中的消除应力针对整个齿轮进行，避免冷加工过程中的残余应力在后续使用过程中释放。上述方法的步骤(5)中的消除应力需根据齿轮材料选择温度、时间等控制参数，保证不影响强度的条件下达到需求效果。上述方法的步骤(6)中的喷丸处理是对全部齿面、齿根进行喷丸处理，这样可以在轮齿表面增加压应力，提高疲劳寿命。上述方法的步骤(6)中的喷丸需设计专用夹具，保证喷丸一次性完成，不允许中断二次装夹，避免出现应力集中。上述方法的步骤(6)中的喷丸覆盖率200％，保证有效喷丸面积及均匀性。上述方法的步骤(6)中的喷丸工序前需进行喷丸弧高度试验，保证喷丸强度可满足使用要求。上述方法的步骤(6)中的喷丸采用径向喷射的方式，喷射距离不小于100mm。上述方法的步骤(7)中的振动光饰针对轮齿齿面，提高磨削后的齿面粗糙度，增大齿面接触面积，减小齿轮啮合过程中的磨损，提高接触疲劳强度。上述方法的步骤(7)中的振动光饰采用整体侵入式方法，提高振动光饰效率。对齿轮辐板部位采用工装保护，仅对齿轮轮齿部位进行振动光饰。上述修理方法实施后，可通过测量齿形、齿向、量棒间尺寸，磁粉检验，来评价修理质量。如修理的为不具有挖根设计的齿轮，可通过齿轮疲劳试验来确定修理后的疲劳寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直升机减速器齿轮齿面磨损的修理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤一，判断齿面状态，若齿面为磨粒磨损，则按下一步骤进行修理，否则报废；/n步骤二，确定磨损范围，若齿面单边磨损量不超过磨损极限0.05mm，则按下一步骤进行修理；/n步骤三，对齿轮工作面修磨，修磨时，需保证修磨量不大于0.05mm，保证修磨后齿形、齿向符合设计要求；/n步骤四，对齿轮进行酸蚀检查；/n步骤五，对修磨后齿轮进行消除应力处理；/n步骤六，对修磨后的齿面进行喷丸处理，喷丸强度大于或等于0.008A英寸，合格后则按下一步骤进行修理；/n步骤七，对齿面进行振动光饰，振动光饰需保证齿面表面粗糙度等级高于0.4μm；/n步骤八，对于齿轮齿根有挖根设计的齿轮则直接装配使用；对于齿根不具有挖根设计的齿轮，装配使用前还需通过齿轮疲劳试验来确定修理后的疲劳寿命。/n

【技术特征摘要】
1.一种直升机减速器齿轮齿面磨损的修理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一，判断齿面状态，若齿面为磨粒磨损，则按下一步骤进行修理，否则报废；
步骤二，确定磨损范围，若齿面单边磨损量不超过磨损极限0.05mm，则按下一步骤进行修理；
步骤三，对齿轮工作面修磨，修磨时，需保证修磨量不大于0.05mm，保证修磨后齿形、齿向符合设计要求；
步骤四，对齿轮进行酸蚀检查；
步骤五，对修磨后齿轮进行消除应力处理；
步骤六，对修磨后的齿面进行喷丸处理，喷丸强度大于或等于0.008A英寸，合格后则按下一步骤进行修理；
步骤七，对齿面进行振动光饰，振动光饰需保证齿面表面粗糙度等级高于0.4μm；
步骤八，对于齿轮齿根有挖根设计的齿轮则直接装配使用；对于齿根不具有挖根设计的齿轮，装配使用前还需通过齿轮疲劳试验来确定修理后的疲劳寿命。


2.根据权利要求1所述的直升机减速器齿轮齿面磨损的修理方法，其特征在于，所述喷丸处理时采用230号铸钢丸粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟斌，欧阳可平，佟勇，付思远，祝国洋，张冰，杨俊涛，马银铃，田硕，徐晶莹，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23