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泰兴硬齿面减速机厂家

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硬齿面齿轮的热处理工艺问题分析

 齿轮是机械机构传动中最为重要的元件之一,它在汽车、航天航空、船舶、机床、工程机械、轻工机械、冶金机械、仪器仪表等领域广泛应用。随着机械传动装置设计对齿轮在硬度、强度、耐磨性、使用寿命和传动噪声等方面要求不断提高,传统软齿面齿轮已无法满足,硬齿轮齿面被广泛采用。
  硬齿面齿轮是采用合金钢材,应用相应热处理工艺至轮齿表面硬度45HRC以上的齿轮。齿轮表面硬度提高的热处理工艺主要有渗碳、氮化、碳氮共渗、表面淬火、喷丸、表面镀膜,等离子沉积、表面冶金强化、涂层等。针对汽车变速箱所用的齿轮,要求齿轮的齿面具有足够高的表面硬度、耐磨性等。齿轮心部还需具有足够的韧性,同时齿轮制造精度要求高,在实际工作中要求齿轮传动噪声还要低。为此,硬齿面齿轮的热处理工艺及其机械加工工艺的合理设计十分必要。现已汽车齿轮多采用20CrMnTi材料为研究对象,分析硬齿面齿轮的热处理工艺问题。
20CrMnTi是中淬透性低碳合金钢,常采用汽车变速箱齿轮等。汽车变速箱齿轮要求具备较大承载能力、耐磨性好、使用寿命长等,传统的20CrMnTi低碳合金钢制造硬齿面齿轮的热处理工艺为,齿轮通过表面渗碳淬火处理后,硬齿轮齿面硬度为30—45HRC。硬齿面轮齿表面组织应为回火马氏体+残余奥氏体+硬化物,齿轮中心部为组织应为铁素体+细珠光体+低碳回火马氏体。
  在硬齿面齿轮热处理工艺过程中,影响20CrMnTi钢齿轮热后变形的因素有温度、冷却速度、时间和渗碳碳势等。硬齿轮齿面热处理工序分别为正火、渗碳、淬火、低温回火等。齿轮工件从毛坯下料后进行锻造,微公益节省能源和缩短生产周期,共建在锻造过程中采用锻造余热进行正火,正火的目的可以改善钢的切削加工性能、提高其机械性能,并能消除锻造等加工缺陷等。正火工艺是20CrMnTi低碳合金钢齿轮制造必不可少的重要热处理环节。在实际生产中通过锻造余热直接进行正火易造成时间不足,从而影响正火质量。试验表明,由于正火工艺不当,消除或减轻带状组织的效果不明显,从而影响齿轮内孔涨大变形量及规律性。
  为此,在硬齿面齿轮工件正火后安排齿形机加工过程中,应现对工件内孔及其端面进行粗精加工,从而矫正正火工艺导致工件内孔的变形,并为工件在滚齿机床以精基准内孔定位进行争取的齿轮加工,内孔键槽待内孔加工后在拉床或插床上完成。

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