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軟齒面的齒輪承載力較低,但生產(chǎn)制造很容易,跑合性好,
多用以傳動系統(tǒng)規(guī)格和凈重無嚴苛限定,及其少量出產(chǎn)的一般機械設備中。由于匹配的齒輪中,小輪承擔偏重,因而為使尺寸齒輪工作中使用壽命大概相同,小傳動齒輪面硬度一般要比大輪的高。硬軸頸齒輪的承載力高,這是在齒輪精切以后
,再開展熱處理、感應淬火或滲碳淬火解決,以提升硬度。但在熱處理中,齒輪難以避免會造成形變,因而在熱處理以后須開展切削、碾磨或精切
,以清除因形變造成的偏差,提升齒輪的精度。由于鋼材淬透性能對輪齒心部的硬度和畸變都有極其重大的影響,1985年冶金部頒布了我國的保證淬透性結(jié)構鋼技術條件(GB5216-85),在此技術條件中列入了包括20CxMnTiH、20MnVBH鋼在內(nèi)的10種滲碳鋼的化學成分、淬透性能數(shù)據(jù)。
高精密齒輪成形磨齒生產(chǎn)加工的熱處理工藝
高精密齒輪成形磨齒生產(chǎn)加工的熱處理工藝:感應淬火:感應淬火常見于中碳鋼與立碳碳素鋼,如
45、
40Cr鋼等。感應淬火后,齒面硬度一般為40~55HRC。特性是抗
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疲憊縫隙腐蝕、抗膠合板工作能力高。耐磨性能好;因為齒心一部分未淬硬,齒輪仍有充足的延展性,能承擔并不大的沖擊性荷載。滲碳淬火:滲碳淬火常見于高碳鋼和低碳環(huán)保含金鋼,如
20、
20Cr鋼等。滲碳淬火后齒面硬度達到56~62HRC,而齒輪芯部仍維持較高的延展性,傳動齒輪的抗拉強度和齒面觸碰抗壓強度高,耐磨性能不錯,常見于受沖擊性荷載的關鍵齒輪傳動系統(tǒng)。齒輪經(jīng)滲碳淬火后,傳動齒輪形變很大,應開展切削生產(chǎn)加工。滲氮:滲氮是一種表層有機化學調(diào)質(zhì)處理。滲氮后不用開展別的調(diào)質(zhì)處理,齒面硬度達到700~900HV。因為滲氮解決后的齒輪硬度高,加工工藝溫度低,形變小,故適用內(nèi)齒輪和無法切削的齒輪,常見于含鉛量、鉬、鋁等鋁合金原素的滲氮鋼,如38CrMoAl等。熱處理:熱處理一般用以中碳鋼與立碳鋁合金鑰,如45、40Cr、35SiMn鋼等。熱處理后齒面硬度一般為220~280HBS。北宋時制造的水運儀象臺(見中國古代計時器)運用了復雜的齒輪系統(tǒng)。因硬度不高,傳動齒輪深度加工可在調(diào)質(zhì)處理后開展淬火:淬火能清除熱應力,優(yōu)化晶體,改進物理性能和加工性。沖擊韌性規(guī)定太低的齒輪可選用中碳鋼正火處理,大直徑的齒輪可選用鑄鋼件正火處理。
蘇州奧本馬精密機械有限公司于2013年6月在中國蘇州注冊成立,主要從事中小模數(shù)傳動機械齒輪,渦輪,蝸桿,傘齒輪,螺旋錐齒輪,軸齒輪,齒輪箱等,零部件生產(chǎn)和研發(fā),服務于汽車制造行業(yè),紡織機械,航空航天,工業(yè)零件行業(yè),電子行業(yè),家用電器等領域。例如若20CrMnTi滲碳鋼的淬透性過低,則制成的齒輪滲碳淬火后,心部硬度低于技術條件規(guī)定的數(shù)值,疲勞試驗時,齒輪的疲勞壽命降低一半。
齒輪的加工方式
漸開線齒輪加工方法有2大類,一個是仿形法,用成型銑刀銑出齒輪的齒槽,是“模仿形狀”的。另一個是范成法(展成法)。
(1)滾齒機滾齒:可以加工8模數(shù)以下的斜齒
(2)銑床銑齒:可以加工直齒條
(3)插床插齒:可以加工內(nèi)齒
齒輪材料的重要熱處理特性
變形開裂傾向
含義:指鋼在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生熱應力和組織應力,其綜合作用超過鋼的σs或σb而產(chǎn)生變形開裂的傾向。
設計時考慮要點: 加熱或冷卻速度太快,加熱和冷卻不均勻都容易造成工件變形甚至開裂,因此:
1. 設計齒輪時,在結(jié)構上應盡量避免尖角和厚薄斷面的突然變化。
2. 采用緩和的淬火介質(zhì)或淬火方法。
尺寸穩(wěn)定性
含義:指零件在長期存放或使用中尺寸穩(wěn)定不變的性能。這對精密齒輪是很重要的。
設計時考慮要點:引起尺寸變化的主要原因是內(nèi)應力的存在以及組織中殘余奧氏體的分解,因此,設計精密齒輪時,應當要求穩(wěn)定化處理,如淬火后進行冷處理或低溫時效。使馬氏體趨于穩(wěn)定,并減少內(nèi)應力,以使齒輪尺寸穩(wěn)定。