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齿轮的传动效率高,传动比和速度的变化范围大,被广泛应用于机械传动中。齿轮在传动时往往承受着较大的负载,齿轮的弯曲疲劳强度是齿轮传动的关键性能指标,齿轮弯曲疲劳试验对于齿轮的设计及安全使用十分有必要。喷丸强化能使工件获得残余压应力,合理的喷丸强化可以有效提高工件的寿命。目前,国内外在喷丸强化提高齿轮使用寿命方面做了大量研究,然而喷丸工艺的参数与工件性能之间没有建立完整的量化关系,喷丸参数的选择主要依靠设计人员的经验,效果不佳。因此,研究不同喷丸工艺对齿轮弯曲疲劳寿命的影响,对于提高齿轮的弯曲疲劳寿命具有重要的意义。本文从国内目前所能达到的热处理和喷丸强化工艺水平出发,对18CrNiMo7-6齿轮进行系列化的喷丸强化,通过试验获得其弯曲疲劳强度,绘制其R-S-N曲线,对比不同喷丸工艺下的弯曲疲劳寿命和极限承载能力,研究了不同喷丸工艺对表面完整性中的相关评价指标的影响。研究内容主要包括以下几个方面:1)设计了齿轮弯曲疲劳试验的专用夹具;讨论了齿根弯曲应力计算中的相关问题。2)针对P9系列齿轮进行了弯曲疲劳试验,利用t分布理论确定试验的最少试验点数,利用数理统计的相关理论对数据进行拟合,利用柯尔莫哥洛夫检验对拟合结果进行检验,得到了不同可靠度下的R-S-N线簇,获得了齿轮极限承载能力。3)针对8种不同喷丸工艺的齿轮进行了弯曲疲劳对比试验:运用成组对比法和筛选法对不同工艺齿轮进行了寿命对比,运用等斜率法对齿轮进行了极限承载能力对比,试验结果表明:经过组合喷丸的齿轮弯曲疲劳寿命最高。4)研究了不同喷丸工艺对表面完整性中相关评价指标的影响,试验结果表明:a、在丸粒较大时,随着喷丸强度的增大,齿根表面粗糙度减小;在丸粒较小时,随着喷丸强度的增大,齿根表面粗糙度增大;提高喷丸覆盖率有利于降低表面粗糙度。b、喷丸工艺能明显增加齿根表面的残余压应力;提高喷丸覆盖率,有利于提高表面残余压应力;随着喷丸强度的增加,齿根表面残余压应力均有所增加;相比于常规单次喷丸,组合喷丸工艺能明显增加齿根表面的残余压应力。c、对于硬齿面齿轮,喷丸工艺对齿根硬度影响不大。d、喷丸工艺可以有效细化齿根近表面的晶粒。