影響齒輪熱處理變形的有幾個(gè)重要因素:首先,齒輪幾何形狀。齒輪的外形結(jié)構(gòu)是決定熱處理變形的關(guān)鍵因素之一,設(shè)計(jì)者應(yīng)充分考慮齒輪截面結(jié)構(gòu)均勻性、對(duì)稱性,避免薄厚差異過(guò)大而導(dǎo)致應(yīng)力集中。一般來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,應(yīng)力集中明顯的零件在熱處理過(guò)程的形變規(guī)律越難掌握。其次,熱前的應(yīng)力狀態(tài)。熱前零件在經(jīng)過(guò)鍛造、正火、拋丸及機(jī)加工等工序后,或多或少會(huì)累積殘余應(yīng)力、鍛造缺陷、組織不良等,而應(yīng)力集中對(duì)變形影響非常明顯。消除或控制殘余應(yīng)力的產(chǎn)生對(duì)后續(xù)熱處理工序控制變形大有裨益。鍛造過(guò)程中通過(guò)管理鐓粗方向等手段控制金屬纖維流線,使其沿齒輪毛坯外輪廓對(duì)稱狀均勻分布;正火過(guò)程應(yīng)控制帶狀組織形成趨勢(shì),減少材料各項(xiàng)異性;機(jī)加工過(guò)程應(yīng)注意均勻切削和通過(guò)刀具壽命管理等盡力避免加工應(yīng)力的過(guò)度累積和不均勻狀態(tài)。特別是形狀復(fù)雜的工件,前序產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對(duì)淬火變形影響很大,可采用去應(yīng)力回火或均勻化處理措施消除應(yīng)力。再次,熱處理過(guò)程要素。工件加熱速度、滲碳溫度、淬火溫度、油攪拌速度等工藝參數(shù)的調(diào)整,裝卡方式、冷卻介質(zhì)和回火工藝等的不同也會(huì)影響的齒輪的變形情況及綜合機(jī)械性能。緒聲動(dòng)力積累了豐富實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),可以很好地處理齒輪熱變形問(wèn)題。調(diào)質(zhì)處理后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力。河北高精度齒輪軸
剃齒也是齒輪加工中的一種常見(jiàn)工藝。剃齒常用于未淬火圓柱齒輪的精加工,生產(chǎn)效率很高,在成批、大量生產(chǎn)中得到普遍的應(yīng)用。剃齒機(jī)床具有徑向及軸向剃齒功能,能剃削鼓形齒及小錐度齒,特別適合汽車及摩托車等行業(yè)的成批大量齒輪加工。剃齒機(jī)按控制方式分機(jī)械剃齒機(jī)(這類機(jī)床通常采用PLC方式控制)和數(shù)控剃齒機(jī)(包括一軸至六軸數(shù)控)。剃齒機(jī)按功能分全能剃齒機(jī):(這類機(jī)床具有軸向剃、徑向剃、切向剃和對(duì)角剃功能。由于機(jī)床的功能多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,會(huì)降低機(jī)床的剛性),徑向剃齒機(jī)(只有徑向剃功能,機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好),通用剃齒機(jī)(機(jī)床具有軸向剃和徑向剃功能)。徑向剃齒機(jī)和通用剃齒機(jī)是目前應(yīng)用比較普遍的兩種剃削方式。按剃齒方式分自由剃(剃刀帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn),兩者之間沒(méi)有強(qiáng)制的展成運(yùn)動(dòng)),強(qiáng)力剃(剃刀軸和工件分別由兩個(gè)電動(dòng)控制,兩軸的同步由數(shù)控實(shí)現(xiàn))。剃齒工藝在齒輪加工工藝中得到普遍使用。 浙江齒輪軸設(shè)計(jì)齒輪軸材料要有很好的力學(xué)性能.
齒輪熱處理變形很難控制,并且會(huì)給后續(xù)加工帶來(lái)很多麻煩。齒輪熱處理變形一般來(lái)說(shuō)都是多種因素的綜合作用、相互影響所致除。預(yù)先熱處理及淬透性外,零件形狀、鍛造、機(jī)械加工、淬火規(guī)范都可能會(huì)造成零件變形,進(jìn)而影響齒輪精度和壽命。對(duì)于齒輪件來(lái)說(shuō),易變形點(diǎn)無(wú)非是齒形齒向、周節(jié)累計(jì)、內(nèi)花鍵縮孔等,由經(jīng)驗(yàn)即可判斷其變形規(guī)律,根據(jù)工藝路線提前預(yù)留好加工余量或補(bǔ)償量,使成品件正處于可接受的形變區(qū)間內(nèi)。掌握了這些關(guān)鍵點(diǎn),對(duì)付齒輪熱處理變形就不會(huì)無(wú)所適從。
由于齒輪工作條件嚴(yán)苛,它的加工往往從材料選擇開(kāi)始,從目前我國(guó)汽車制造廠常用的金屬材料來(lái)看,汽車變速箱齒輪多采用 20CrMnTi。 齒輪加工原理有成形法和展成法兩種。常見(jiàn)加工方法有滾齒加工、插齒加工、剃齒加工、珩齒加工和磨齒加工等。常見(jiàn)工藝及其特點(diǎn)有:滾齒(插齒、鍛齒)→剃齒→熱處理→(珩齒)特點(diǎn):加工效率高、加工成本低,適合轎車及微型車齒輪加工。滾(插齒)→剃齒→熱處理特點(diǎn):加工效率高、加工成本低,適合于一般中重型汽車齒輪加工。滾(插齒)→熱處理→磨齒特點(diǎn):加工精度高、加工效率較低、加工成本,適合于高速齒輪、大型客車、高級(jí)重型汽車齒輪的加工。需要根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求和設(shè)備狀態(tài),選用合適的齒輪加工工藝。齒輪軸一般是在高速級(jí)(也就是低扭矩級(jí))。
齒輪是變速箱里的主要零部件,工作時(shí)處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。變速箱齒輪在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),需要變速箱油進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻,尤其是齒輪和軸承的接觸面,當(dāng)潤(rùn)滑不足時(shí),會(huì)造成軸承端面燒蝕而過(guò)早失效。為保證齒輪在工作時(shí)獲得足夠的潤(rùn)滑,設(shè)計(jì)時(shí),在齒輪端面上設(shè)計(jì)油槽,起到通油的作用。齒輪油槽的結(jié)構(gòu)變速箱型號(hào)不同,擋位不同,對(duì)應(yīng)的油槽結(jié)構(gòu)也不同。根據(jù)油槽形狀的不同,變速箱上齒輪油槽結(jié)構(gòu)可分為以下5種形式:?jiǎn)尾塾筒?;雙槽油槽;螺旋油槽;十字油槽;交叉油槽。根據(jù)齒輪兩端面是否都有油槽,亦可分為兩種結(jié)構(gòu):?jiǎn)蚊嬗筒酆碗p面油槽。如何設(shè)計(jì)油槽,需要根據(jù)變速箱的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求綜合考慮。了解齒輪軸主要工序的裝夾位置。荊州齒輪軸機(jī)加工
因此對(duì)齒輪軸的心部要求有一定的強(qiáng)度和韌性,有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力。河北高精度齒輪軸
強(qiáng)力拋丸也是一種齒輪表面處理工藝。所謂強(qiáng)化噴丸就是將鋼丸高速射出,通過(guò)連續(xù)打擊后使齒面或齒根部形成一定深度的殘余壓應(yīng)力的加工方法。它具有適應(yīng)性廣、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、強(qiáng)化效果明顯的特點(diǎn),這種殘余壓應(yīng)力能夠抵消部分外部載荷的拉應(yīng)力,抑制微裂紋在齒輪承受接觸應(yīng)力時(shí)再次擴(kuò)展,有效地消除設(shè)計(jì)及工藝過(guò)程造成的應(yīng)力集中的影響,也能部分消除滲碳淬火過(guò)程中產(chǎn)生的晶間氧化物造成的影響。因此,強(qiáng)化噴丸可以有效提高輪齒的抗接觸疲勞強(qiáng)度和抗彎曲疲勞強(qiáng)度。資料表明,齒輪滲碳淬火后表面呈壓應(yīng)力分布狀態(tài),通過(guò)強(qiáng)化噴丸會(huì)進(jìn)一步增加零件表面的壓應(yīng)力,也就是進(jìn)一步增加零件表面的接觸疲勞強(qiáng)度。強(qiáng)力拋丸工藝中拋丸的材質(zhì),直徑的選擇等都非常重要。河北高精度齒輪軸
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