薄壁硬齿面内齿圈加工保障齿部精度和稳定性探讨.docx

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1、通过对薄壁硬齿面内齿圈的工艺研究和试制,从零件锻造、加工和热处理等全过程采取措施,提高了零件的齿部精度和稳定性,提高了产品合格率。图1所示矿山工程用内齿圈零件外径为570mm,最大内径为509mm,壁厚为30mm。其壁厚为外径的1/20,属于薄壁类零件。零件材料为35CrMo,热处理方式为调质+渗氮,要求齿部硬度2500HV,深度20.5mm,加工困难,热处理变形严重。图1内齿圈零件结构零件的试制包括锻造毛坯、机械加工、设计专用工装、热处理及生产运输等多道工序,经多次减小加工应力、热处理应力,使零件获得了较好的齿部精度和稳定性,同时大幅提高了产品合格率。加工工艺针对零件易变形的特点,确定内齿圈

2、加工的主要工序为:锻坯一正火一粗车一探伤一调质f半精车一粗插齿一低温时效一精车一组合磨一精插齿一钳工一氮化f检测。毛坯锻造毛坯锻造工艺过程为:下料一加热一徽机一压平一冲孔一辗环一正火。毛坯的制造采用钢锭锁粗冲孔后碾环的方式,改进了金属的致密度,细化了粗大的晶粒,可获得均匀的壁厚。锻后及时正火处理,可获得较小的毛坯热应力,提高了切削性能。同时,碾环工艺使材料利用率提高12%左右,降低了生产成本。粗车、探伤粗车工序切除加工表面的大部分加工余量,保证外圆、内孔留余量8mm,端面单边留余量4mm,表面粗糙度值达Ra=6.3m,为后续探伤做准备。通过探伤工序,对零件内部质量进行检验。调质通过调质作为预备

3、热处理工序,减少渗氮的畸变,使零件既获得较高的强度,又获得优良的韧性、塑性及切削性能。调质采用的工艺为:850加热X1.5hf油淬火f600C回火X1.5h-*炉冷一空冷。调质时应注意全程起吊为平装,采用分段加热,淬火转移时间控制在30s内,炉冷至400C等温一段时间再空冷。通过调质可达调质硬度217250HBW。半精车、粗插齿半精车工序底部端面向上找正、夹紧,对自由公差的外圆、内孔和齿顶圆车削至设计尺寸,其余外圆留余量2mm,并保证齿外圆表面粗糙度值达Ra=3.2m,作为插齿工序找正基准;零件翻面车其余尺寸至设计要求。粗插齿工序,顶部端面向上,按己车齿顶圆找正、夹紧,找正误差005mm,采用

4、B级插齿刀进行插齿,公法线留余量Imm左右。热处理时效高温时效是由室温缓慢均匀加热到550进行去应力退火,保温6h,再严格控制降温速度至温度150以下时出炉(要求炉内温度差在25内,升温速度50Ch,降温速度W20oCh,避免产生二次应力)。通过该工序去除前期应力,消除工件的内应力,稳定组织和尺寸,改善力学性能。精车、插齿精车工序对称找正齿顶圆8个点,180方向公差W0.04mm,90方向公差0.08mm,夹紧,采用专用扇形车削夹具可增大夹具与工件的接触面积,车各部尺寸至图样要求。上止口车削一段表面粗糙度值达Ra=3.2m,作为插齿工序找正基准。零件调头按相同工艺车削至图样要求。插齿工序,顶部

5、端面向上,按己车找正带找正,采用A级插齿刀插齿。其中,第一次插削后余量为公法线0.2mm,切削速度采用16次/min;磨刀后插削到位,切削速度采用12次min,加工至图样要求后,为避免齿部锥度,在径向进给量为Ommz的情况下走一圈。氮化氮化采用的工艺为:清洗一烘炉一升温一保温一升温一保温一降温一空冷。氮化前应清洗干净。氮化装炉采用平装,摆放要平稳,无倾斜悬空。采用二段气体氮化处理,先进行200C烘炉和300C预氧化,再采用520CX15h,氨气分解率25%左右;二段渗氮560CX12h,氨气分解率50%左右;最后以40Ch的降温速度炉冷至160出炉空冷。满足渗氮深度20.5mm的要求。经对试块

6、检验分析,渗层和硬度均符合技术要求,工件变形0.02mm。结语内齿圈材料为常见的35CrMo渗氮钢。由于零件结构属薄壁类,故对生产技术要求较高。零件畸变是个系统工程,前期的毛坯制造、预备热处理、加工制造、生产转运及热处理过程衔接直接影响最后的结果。加工过程采用统一基准,以减小加工应力。齿圈氮化处理通过合理的装炉方式、气压和温升,来保证渗氮变形。通过对多工序的严格控制,试制零件最终达到工件直径变形0.02mm径向圆跳动0.02mm及齿部精度7级,完全满足图样和使用要求。该文针对薄壁齿圈的加工难点,在工艺试制过程中,从锻造毛坯、机械加工、专用工装及热处理工艺等方面采取措施,以减小变形应力,提高了零

7、件的齿部精度和稳定性,为薄壁齿圈的加工和质量控制积累了经验。文章的亮点是工艺过程的完整性。工序内容简明扼要,无一句冗词赘语。精车和插齿工艺基准一致,热处理过程衔接合理,通过对多工序的严格控制,试制零件的齿部精度完全满足图样要求。附几种齿圈的热处理畸变控制方法由于齿圈直径与齿圈宽度(或称高度)尺寸相差悬殊,在热处理过程中,经常出现内孔圆度、端面平面度及锥度畸变超差问题。齿圈热处理畸变是其热处理过程中最常见的缺陷之齿圈的加工工序更杂、畸变合格率低、加工余量大、废次品率高、成本高,而且产品精度低、噪音大,严重影响其使用寿命。为此,通过冷加工与热加工配合、优化工艺、改进装夹(炉)方式、采用先进热处理工

8、艺与装备等方法,以提高齿圈热处理畸变合格率、加工精度,降低产品加工成本,减少废次品。改进与优化热处理工艺控制齿圈畸变1 .采取预处理工艺方法减小大型渗碳齿圈畸变大型齿圈2180mm(外径)1750mm(内径)550mm(宽度),材料17CrNiMo6钢,热处理畸变要求严格。但经过渗碳淬火后,通常齿顶涨大量45mm,有时达67mm.对此,采用以下控制措施:(1)预处理工艺的制定采用调质工艺,即860加热淬火(比最终淬火温度高2030C),并经650C高温回火。将其内孔直径涨大量控制在810mm以内,较为理想。以后按正常的工序,经过渗碳降温空冷,然后进行(82010)C均温后,淬入170的硝盐浴中

9、冷却,再经210两次回火,其齿顶圆直径仅比渗碳淬火前涨大2mm左右,满足了预期的涨大量,并且齿圈的圆度、上下锥度等均满足要求。(2)工艺要点严格控制调质时的淬火温度,如果温度太低,则不能很好地起到减少涨大畸变的作用;反之,温度太高,则渗碳淬火后的齿顶圆尺寸可能产生收缩,因此需要进行试验。2 .改进热处理工艺减小三轮车从动齿圈热处理畸变三轮车变速箱从动齿圈(见图1),材料20CrMnTi钢,热处理技术要求:碳氮共渗的深三0.6-l.0mm,齿面与心部硬度分别为5864HRC和3548HRC,螺纹孔与单链槽位置度公差为0.05mmo装炉前10个M8螺纹孔用防渗涂料堵塞,经850860C碳氮共渗后,

10、直接淬火、回火。检验后发现,螺纹孔和单链槽的位置度超差,防渗涂料不易脱落。其改进工艺及效果如下:(1)改进工艺制齿成形一碳氮共渗后缓冷一车(削)渗层、拉(削)键槽、钻孔、攻螺纹一850860C加热淬火一低温回火一加盖(保护螺纹孔)抛丸处理磨(削)辐板一检查。(2)改进效果3 检验,从动齿圈热处理畸变合格率达95%以上。10-M8均布图I从动齿圈示意4 .采用热处理新工艺及新工装控制大型齿圈热处理畸变矿用轧机减速器齿圈,外形尺寸为1631mm(外径)1364mm(内径)X30Omm(宽度),单件质量1434kg,法向模数20mm,齿数78,材料为20CrNi2MoA钢,要求渗碳淬火。(1)修改后

11、齿圈技术要求为控制与减少齿圈热处理畸变,对其部分技术要求进行了修改。修改后齿圈的技术要求见表1;渗碳前调质处理,调质硬度217255HBW;有效硬化层3.90510mm0(2)新工艺将锻后正火改为正火+高温回火。渗碳后增加球化退火工序,保证渗层碳化物颗粒尺寸1m其球化退火工艺见图2。图2中工艺a与工艺b所得结果基本相同。(八)二段等温球化退火(b)一段等温球化退火图220CrNi2MoA钢齿轮球化退火工艺新工艺路线:锻造一正火+高温回火一粗车一探伤一调质一精车、铳齿一渗碳一球化退火一淬火、回火一抛丸清理f精车内孔及两平面一磨内孔及两平面一磨齿f插键槽f探伤一产品。工装设计:设计上、下压盖板,控

12、制齿圈畸变,具体见图3。图3齿圈热处理夹具示意1.齿圈2.上盖板3.下盖板(3)检验结果齿圈表面硬度、心部硬度及有效硬化层深度均达到技术要求;齿圈表面碳浓度为0.76%(质量分数),采用分段球化退火后碳化物颗粒尺寸达0.5um;金相组织马氏体、残留奥氏体为2级,碳化物为1级,心部铁素体为2级;力学性能各项指标达到图样技术要求;齿圈公法线变动量在畸变检验,内孔圆度0.90mm,齿顶直径变化量为+3.1+4.0mm,+0.2+0.6mm,均达到技术要求。表1修改后齿圈的技术要求有效硬化层深mm3.905.10齿面硬度HRC58-62心部硬度HRC30-45渗碳层表面碳浓度(%)0.750.95热处

13、理后心部力学性能bMPasMPa5(%)(%)1100280028235kJcm-22605 .改进热处理工艺并采取模具矫正方法控制大型超薄齿圈渗碳淬火畸变大型传动齿轮箱超薄内齿圈,外形尺寸1120mm(外径)X944mm(内径)X26Omm(宽度),材料17CrNiMo6钢,重量550kg,热处理技术要求:渗碳淬火有效硬化层深2.402.90mm,齿面与心部硬度分别为5862HRC和3038HRC,金相组织符合企业标准,晶粒度不粗于6级。热后畸变要求:锥度1.35mm,圆度1.35mm,公法线变动量W0.7%。,齿顶圆缩小量l5%o(1)原加工路线、工艺及齿圈畸变问题原加工路线:锻坯粗车一钻

14、削一插齿一渗碳淬火一喷丸处理一精车一磨齿一成品。原渗碳工艺路线为:预热65(CXlhf渗碳(93O1O)CX5Oh-降温,出炉前保温83OCX2h一出炉空冷一高温回火680CX4hf淬火加热(82010)X2.5h一硝盐等温淬火(16010)C低温回火(21020)CXIOh一出炉空冷。齿圈清洗后涂刷防渗涂料,每炉5件,渗碳气氛采用甲醇+异丙醇富化气。经检验,其他项均符合技术要求,但齿圈畸变较大。(2)改进工艺在齿圈插齿前粗加工后进行高温正火。为减少残留应力及热应力,降低渗碳温度,前期增加阶梯升温的阶段数。改进后增加了400C和850段等温,适当降低淬火温度。经检验齿圈畸变降低了一个等级,但仍

15、偶有畸变超差的情况。其渗碳工艺见图4。渗碳矫正淬火工艺及齿圈淬火冷却采用模具矫正法。齿圈渗碳矫正淬火工艺曲线见图4。实行模具矫正淬火,将模具和齿圈一起冷却,使齿圈在冷却过程中通过模具得到强制矫正,在随后的长时间回火处理过程,消除了淬火冷却时产生的应力,稳定了齿圈尺寸,防止了畸变的反弹。畸变检验结果比较理想。图4大型齿圈渗碳矫正淬火工艺曲线6 .通过调整热处理工艺减小齿圈畸变TY320、TY220及D65等变速箱中JTOOl齿圈,外齿直径318.1mm,内齿直径251.7mm,宽度为51.5mm。材料为42CrMo钢,调质硬度262302HBW;氮化处理后M要求0.1OmmO(1)原热处理工艺及

16、畸变情况毛坯正火(880C3h)+粗车后调质(盐浴820C0.5h,油淬+回火)+校正+精车后时效处理(3OO0C5h)+插齿+离子氮化(520)后随炉冷却。经检验,M值及变动量超差,齿圈畸变合格率仅为70%左右。(2)改进工艺及效果将原来先调质后校正再氮化改为先校正后调质再氮化,齿圈畸变合格率达到98%以上,齿圈M值变动量由调整前的最大0.46mm减小到调质后的0.1Omm;时效温度由原来300提高至560,此温度既保证了加工应力的充分释放,又高于氮化温度3050C,因而使氮化齿圈的畸变最小,AM值最大值由调整前的0.22mm减小到调整后的0.08mm。7 .通过工艺流程调整解决高频淬火40

17、Cr钢齿圈畸变跳动超差问题齿圈(见图5),材料为40Cr钢,技术要求:调质硬度2832HRC,齿部高频淬火硬度为4852HRC,齿圈跳动V0.048mm。(I)高频淬火工艺及齿圈畸变问题高频淬火工艺电参数,电流频率250kHz,阳极及栅极电流分别为77.5A和1.41.7A,加热时间3040s,冷却水压力202MPa.高频淬火时靠近30mm孔的部位冷却速度快,远离力30mm孔的部位冷却速度慢,正是这种冷却速度的不均匀性造成齿圈跳动超差。图540Cr钢齿圈示意(2)改进工艺流程及效果改进后工艺流程:锻造一粗车一调质一精车外圆、内孔一滚齿、去毛刺f剃齿、去毛刺一清洗f齿部高频淬火f精车两端面空刀一

18、钻孔、钩孔角一钻孔、攻螺纹一拉单键槽一去毛刺喷砂处理一清洗入库。改进效果:经过工艺流程的调整,高频淬火后齿圈的跳动均在公差要求的范围内。8 .采用碳氮共渗工艺减小内齿圈淬火畸变重载自卸车转向机构中内齿圈,外形444mm(外径)X372.88mm(内径)140mm(齿宽),材料20CrMnTi钢,热处理技术要求:表面碳浓度0.8%1.0%(质量分数),共渗层深度l.l1.5mm,表面与心部硬度分别为5865HRC和3045HRC,圆度W0.5mm金相组织为马氏体、残留奥氏体4级,碳氮化物W5级。(1)内齿圈加工流程下料锻造一粗加工一预先热处理(正火)一机加工一碳氮共渗一质量检验一喷砂处理-*产品

19、检验*入库。(2)热处理碳氮共渗工艺采用爱协林密封箱式多用炉进行气体碳氮共渗,降温直接淬火。其工艺见图6。碳氮共渗870CX6h,强渗碳势0.95%,扩散870CX2h,碳势0.65%,降温至840CX0.5h出炉快(3)热处理二次加热淬火工艺碳氮共渗后缓冷,再二次加热,内撑式压紧淬火,其工艺如图7所示,淬火加热83040min.淬火采用质量分数为10%15%PM淬火冷却介质,转移时间20s,冷却时间10s,出液温度控制在150180C,近似压淬。使用专用工装内撑内孔后回火。时间min图7内齿圈二次加热淬火及回火工艺(4)工装及装炉方式内齿圈的内外径比远大于1/2,壁薄,淬火容易产生圆度畸变,

20、应避免重叠堆放以减少重力影响。齿圈间应有合理间距,确保圆周冷却均匀。(5)淬火畸变与控制根据热处理涨大量预留余量,保证尺寸精度;选用二次加热淬火工艺;采用淬火压床淬火;淬火后圆度超差件采用专用工装定型回火。(6)检验结果表面硬度6065HRC,心部硬度3840HRC,马氏体、残留奥氏体1级,碳氮化合物1级,外径圆度0.130.30mm,均合格。9 .50Mn2钢齿圈的中频淬火热处理齿圈尺寸为巾322mm(外径)281mm(内径)X齿圈77mm(宽度),材料50Mn2钢,中频淬火技术要求为:表面硬度为5055HRC,齿根处淬硬层在l4mm,相当于40HRC。齿圈的周节累计误差VSlOmm,齿向误

21、差V0.055mm,齿形误差V0.035mm.(1)中频淬火机床及感应器中频淬火机床额定功率不能小于400kW.感应器采用14mm14mm的紫铜方管制作而成,匝数为5,感应器高度为a,齿圈与感应器之间的预留间隙为b。图8为感应器示意。b一0A图8齿圈用感应器示意1.导磁体2.齿圈3.感应器(2)中频加热淬火规范齿圈与感应器之间的预留间隙:考虑到导磁体对磁场分布的影响因素,将感应器的直径增大为b+2mm同时,增加感应器的高度为a+3mm电加热规范:最高输出电压540V,最高输出电流430A,频率8000Hz,齿圈加热到22s时被加热区域已经亮红,完全达到了淬火所需温度。加热方式采用同时加热淬火方

22、式。常用比功率为0.81.5kW/Cm2。淬火冷却介质:采用好富顿公司的AQ251型淬火冷却介质,配比浓度控制在9%13%(质量分数)。(3)检验结果金相组织检验、尺寸检验完全达到技术要求。齿根硬化层深度2.54.0mm齿向跳动V0.05mm,齿形跳动Vo.04mm,圆周累计误差VO.1mm。采用先进的工艺及装备控制齿圈畸变1 .采用齿圈模压式感应淬火和回火新技术控制高精度齿圈畸变(I)最新感应加热模压淬火技术德国EMA的最新模压淬火工艺融合了感应淬火和压力淬火工艺的优点,其主要优点:热量在齿轮内部直接产生,没有热传导损失,加热时间短,节能;加热与淬火迅速,过程易于控制,重复性好;易于形成生产

23、线,效率高;没有污染;热处理畸变小,齿轮最终尺寸精度高;硬化层分布均匀。该技术在汽车零部件行业得到成功应用。适合于中碳钢齿轮的直接压淬,也适合于渗碳后的齿轮压淬,包括齿轮(圈)、伞齿轮及同步圈等高精度的环形零件。(2)工艺过程图9为热处理畸变齿圈模压式感应淬火流程图。即将畸变齿圈固定到非导磁性的定心和夹持装置上(步骤1,夹持装置具有坚固的底部压模和上部压模);通过电磁感应加热到大约900(步骤2,其加热温度根据材料定,可通过红外测温仪监测与控制);保温一定时间后,齿圈达到相同或均匀的温度,上下压模加压(步骤3);立即用淬火冷却介质喷淋齿轮(步骤4);步骤4淬火后,压模装置就不需要了。将感应器移

24、动到齿圈和校正芯模的组合位置(步骤5);然后对齿圈进行回火加热(步骤6);随着温度升高,齿圈发生微量膨胀,生产很小的缝隙(步骤7);把齿圈从芯模的另一端拔出(步骤8)。校正芯模(采用不锈钢)可以有效防止齿圈收缩。图9畸变齿圈模压式感应淬火流程图(3)工艺参数和结果工艺参数和结果见表2。通过表2可以看出,齿轮畸变较小:同心度V0.03mm,圆度0.03mm,平面度VO.05mm。表216MnCrS5钢齿轮压淬工艺参数和检验结果功率ZkW250工艺参数频率/kHzIO工艺时间min4硬度与表面硬度HV30680-780硬化层硬化层深度mm0.8-1.2心部硬度HV30350480同心度mm0.03

25、精度圆度(内径)Zmm0.03平面度(底面)mm840降温淬火。由于齿圈结构较兔杂、壁薄且不对称,碳氮共渗淬火后内孔圆度20.12mm,畸变超差。(2)改进后的热处理设备及工艺设备改用2-1-1多用炉生产线,该设备温度和碳势控制均匀而精确。由于渗层越浅,碳势越低,畸变越小,使渗层精确控制在0.60.7mm,金相组织控制在12级。共渗工艺:强渗860扩散860f830C降温淬火(淬火采用今禹Y35-I型等温分级淬火油)。经检验,内孔圆度控制在VO.IOmm,合格。3 .采用40Cr钢高频淬火方法取代20CrMnTi渗碳淬火减小内齿轮畸变联合收割机内齿轮尺寸为巾315mm(外径)X268.2mm(

26、内径)36mm(宽度),材料为20CrMnTi钢,模数为4mm,技术要求为:热处理后大端面平面度rl没有r的,也即单圆弧C形式齿根的强度最好,其次为双圆弧b,最差为a。德国和美国齿轮专家研究了齿根圆角半径对齿根强度的影响,当圆角半径从0.076Xm增加到0.448*01(111=模数),齿根圆角处最大拉应力从720MPa下降到550MPa,降幅为24%。我国第一拖拉机厂对重载汽车主动轴轴径加大圆角半径感应淬火后,使弯曲疲劳强度寿命提高了十倍,同时加大圆角半径对克服淬火裂纹也有明显的作用。选用齿轮钢材方面的注意事项硬齿面重载齿轮选用钢材的原则对齿轮用钢应满足以下要求:高的弯曲疲劳强度,特别是齿根

27、处要有足够的强度,使运行时产生的弯曲应力不致造成疲劳断裂。高的接触疲劳强度,高的表面硬度和耐磨性、防止齿面损伤。足够高的心部硬度和冲击韧度,防止过载与冲击断裂。提高钢材的冶金质量从改善和提高纯净度着手,通过电炉粗炼+炉外精炼,炉外精炼通常采用真空脱气及电渣重熔等方法,减少有害气体氢、氮、氧的含量,提高了钢材的纯净度。钢材的纯净度,是保证锻件质量的关键环节。随着纯净度的提高,减少了非金属夹杂,可使横向韧性和冲击强度及疲劳强度得到提高,因此提高了钢材的机械性能。弯曲疲劳强度的克星一非金属夹杂钢材的高倍缺陷一非金属夹杂物非金属夹杂物的产生来自两方面:一种是冶炼中炉体、钢包等的耐火材料及其反应物,属于

28、宏观夹杂物;另一种是气体,如氧、氮及硫形成的化合物,属于微观夹杂物,这是钢中夹杂物的主要来源。由于非金属夹杂物与基体的物理和力学特性差异很大,所以实际上是一种危害很大的缺陷。a、对热处理的影响由于夹杂物与金属基体的热膨胀系数不同,在热处理过程中会产生很大的内应力,经测试可达124MPa,尤其是脆性夹杂物,如A12O3产生的应力更大。另外,在气体渗碳中,夹杂物会促使内氧化深入,即增加黑色组织形成的倾向。b、对机械性能的影响夹杂物在金属中实质起到裂纹的作用,非金属夹杂物作为独立相存在破坏了钢材基体的连续性,在钢件中如同裂纹和孔洞。大量的非金属夹杂严重降低钢的力学性能和使用性能。在抗拉强度试验中,特

29、别是降低钢的塑性和韧性,尤其对横向性能的降低更为严重。非金属夹杂物尤以硬而脆的夹杂物危害性最大,如A12O3,作为微型缺口容易引起严重的应力集中,而诱发疲劳裂纹的形成,从而使弯曲疲劳强度降低。磨齿中的注意事项对渗碳淬火前齿轮齿形的预加工要求大多数经渗碳淬火的齿轮最终通过磨齿加工消除渗碳淬火的热处理变形,而成为高精度硬齿面齿轮,在渗碳淬火前采用磨前滚刀对齿形进行预加工,并保证磨齿中应有的磨齿余量、齿根根切量等参数,以满足磨齿工艺和齿轮制造的要求。因此,磨前齿轮的齿形必须湎足以下要求:齿轮的留磨余量要均匀由于齿轮渗碳淬火后会产生变形而使精度下降,这些变形在以后的磨齿中要全部修正过来,故齿轮留磨量的

30、大小应由渗碳淬火的最大变形来确定。一般来说,最大变形主要与材料的热处理性能、热处理的工艺技术水平、齿轮的结构形式与几何尺寸等因素有关,所以留磨余量要综合考虑以上诸因素。齿轮在齿根处要有一定量的根切,原因有三:a磨齿中齿根需要空刀b从增加轮齿的抗弯强度来说,齿轮齿根处要有一定量的根切从增加轮齿的抗弯强度来说,齿轮齿根处要有一定量的根切。因为渗碳淬火后轮齿齿根部位的残余应力是压应力,这对提高轮齿的抗弯强度十分有利。如果齿根没有一定的根切量,齿根表面再经过加工则会使压应力变成拉应力,根据有关资料的数据表明,这样会使轮齿的抗弯疲劳强度降低约17%20%C从抗断齿能力来说,齿根处要有一定量的根切从抗断齿

31、能力来说,齿根处要有一定量的根切,齿根没有一定的根切量,精加工时不可避免的在齿根要产生台阶,这将造成较大的应力集中,严重影响抗断齿能力。磨后齿轮的渐开线长度应足够长由于齿根发生根切,有可能使齿轮的磨后渐开线长度不够,导致齿轮的重合度降低,从而使啮合过程中产生严重的振动和噪音,同时也降低了齿轮承载、均载的能力。因此,磨后齿轮应有足够长度的渐开线,以保证齿轮的平稳传动和在承载中实现均载。综上所述,磨前对齿轮齿形的预加工的要求,详见图3所示。磨齿中对磨削部位的要求磨齿中只允许磨削渐开线的齿形部分现代硬齿面重载齿轮在磨齿中,只允许磨削渐开线起始圆以上和渐开线终止圆以下的渐开线齿形部分。磨齿中不允许磨削

32、齿根圆齿槽部位对于内齿圈的齿部不论是中频淬火还是渗碳淬火,不论是内齿还是外齿,在磨齿中不允许磨削齿根圆齿槽部位这一显著的特点,己成为当代硬齿面重载齿轮在磨齿中最为重要的标志和亮点。磨齿中为什么不允许磨齿根圆齿槽部位不允许磨削齿根圆齿槽部位具有以下好处:根据国内、外有关资料表明:对硬齿面重载齿轮来说,磨齿中不磨齿根圆齿槽部位的使用寿命为磨齿根圆齿槽部位的l.7170倍,因此不磨齿根圆齿槽部位的好。把来之不易的齿根圆齿槽部位经渗碳淬火后淬硬的硬化层磨掉是非常可惜的事,降低了齿根圆齿槽部位的硬度,大大降低了齿轮的弯曲疲劳强度。齿轮经强化喷丸后,最大的残余压应力值是位于齿面下约0.050.10mm处,其残余压力应力可高达-800-1200MPa.齿根圆齿槽部位一旦经过磨削,在齿根处形成的残余压应力则荡然无存,将导致残余压应力变成拉应力,对齿轮抗疲劳长寿命方面

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