CN102212656B - 感应硬化系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及感应硬化系统和方法。具体地，对齿轮进行感应热处理的系统和方法包括工作站。所述工作站包括功率源、感应线圈和旋转机构。所述齿轮在齿轮的第一部分处被感应热处理并且所述齿轮的第二部分保持未被感应硬化处理。所述齿轮具有内表面。所述内表面包括第一部分和第二部分。所述第一部分具有第一宽度。所述第二部分具有第二宽度。所述感应线圈包括至少一个加热回路和至少一个非加热回路。所述感应线圈被通电到预定频率以产生交变磁场，其中，所述加热回路中发展的所述交变磁场在所述齿轮的第一部分中感生出涡电流。

Description

感应硬化系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年4月9日提交的美国临时申请61/322771的权益。上述申请的公开内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及硬化齿轮或齿轮类物体的系统和方法，更具体地涉及利用感应热处理来选择性地硬化齿轮内表面的一部分的系统和方法。

背景技术

本部分中的陈述仅提供关于本公开的背景信息，并且可以构成或不构成现有技术。

齿轮可通过感应热处理来硬化以改善耐磨性。在一种类型的齿轮中，齿轮的内表面包括多个花键。所述花键不覆盖内表面的整个圆周。相反，内表面包括几个腹板，其中，一系列花键位于每个腹板之间。腹板是沿齿轮内表面的壁厚减小的区域。通常仅仅期望对花键进行热处理，因为腹板具有减小的壁厚，而其易于熔化或破裂。

在一种方法中，利用感应热处理来仅硬化花键。然而，在当前的感应线圈和工艺设计技术情况下，不可能仅仅对花键进行热处理。采用了非旋转感应热处理技术，其中，齿轮定向在特定位置并且所有花键被放置在齿轮内表面中的线圈同时加热。然而，该非旋转方法导致不均匀且不对称的热处理样式，并且还倾向于使腹板过热，这导致腹板的熔化和破裂。结果，为了避免腹板的过热，每个腹板之间的几个花键将依然未被处理。这导致齿轮没有符合热处理规程。当前将花键相对于感应线圈进行定向的这一方法要求特殊的处理方法并且增加了产品的成本。而且，当前的感应硬化工艺还沿齿轮外表面产生非常深的硬化，或表面硬化。因此，当前的感应硬化方法所生产的具有内建的应力，这可导致齿轮的过早的机械失效。因此，现有技术中需要一种健壮的用于齿轮的感应硬化工艺，其均匀地加热花键而不使腹板过热。

发明内容

本发明提供采用可旋转类型的感应硬化技术对齿轮进行硬化的系统和方法。所述齿轮的第一部分被感应热处理且所述齿轮的第二部分保持未被处理。所述齿轮具有内表面。所述内表面包括所述第一部分和所述第二部分。所述第一部分具有第一宽度且所述第二部分具有第二宽度。

所述方法包括第一步骤，其中，将所述齿轮放置在工作站中。所述工作站具有功率源和感应线圈。所述功率源向所述感应线圈提供交流电。所述齿轮的所述内表面定位成靠近所述感应线圈。所述感应线圈包括至少一个加热回路和至少一个非加热回路。所述加热回路具有加热回路宽度且所述非加热回路具有非加热回路宽度。所述非加热回路宽度构造成约等于所述齿轮的第二宽度。所述加热回路宽度构造成约等于所述齿轮的第一宽度。在第二步骤中，使所述齿轮绕旋转轴线相对于所述感应线圈旋转。在第三步骤中，将所述感应线圈通电达到预定频率以产生交变磁场。所述加热回路中产生的交变磁场在所述齿轮的第一部分中感生出涡电流。在第四步骤中，保持所述感应线圈处于所述预定频率达预定时间量，以使所述齿轮在所述第一部分处感应硬化。

在本发明的另一个实施例中，所述方法包括步骤：提供多个花键组作为所述齿轮的第一部分以及多个腹板作为所述齿轮的第二部分。

在本发明的一个实施例中，所述方法包括步骤：通过流体使所述齿轮淬火。流体通过具有一系列流体通道的淬火板被供应到所述齿轮。

在本发明的另一个实施例中，所述方法包括步骤：提供通量增强器，所述通量增强器被包括在所述淬火板中。

在本发明的又一个实施例中，所述方法包括步骤：通过所述淬火板将所述感应线圈定位在所述工作站中的适当位置。所述感应线圈的一部分位于所述淬火板中。

在本发明的一个实施例中，所述方法包括步骤：使所述齿轮绕所述轴线以约1000 RPM的旋转速度旋转。

在本发明的另一个实施例中，所述方法包括步骤：使所述涡电流定向成沿所述齿轮的第一部分纵向延伸。

在本发明的又一个实施例中，所述方法包括步骤：使所述涡电流定向成沿所述齿轮的内表面圆周地延伸。

在本发明的一个实施例中，所述方法包括步骤：提供所述非加热回路的一部分平行于所述齿轮的所述旋转轴线。

在本发明的另一个实施例中，所述方法包括步骤：在所述非加热回路的平行于所述旋转轴线的部分中产生约为零的净交变磁场。

进一步应用领域将从本文提供的描述变得直观。应当理解，所述描述和具体示例意在仅为说明之目的并且无意限制本公开的范围。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种对齿轮的第一部分进行感应热处理的方法，其中，所述齿轮的第二部分保持未被感应加热处理，其中，所述齿轮具有内表面，其中，所述第一部分和所述第二部分沿所述齿轮的内表面定位，并且其中，所述第一部分具有第一宽度且所述第二部分具有第二宽度，所述方法包括：

将所述齿轮放置在工作站中，其中，所述工作站具有功率源和感应线圈，并且其中，所述齿轮的内表面定位成靠近所述感应线圈，其中，所述功率源向所述感应线圈提供交流电，并且其中，所述感应线圈包括至少一个加热回路和至少一个非加热回路，其中，所述加热回路具有加热回路宽度且所述非加热回路具有非加热回路宽度，并且其中，所述非加热回路宽度构造成约等于所述齿轮的第二部分的第二宽度，并且其中，所述加热回路宽度构造成约等于所述齿轮的第一部分的第一宽度；

使所述齿轮绕旋转轴线旋转，其中，所述齿轮相对于所述感应线圈旋转；

将所述感应线圈通电到预定频率以产生交变磁场，其中，所述加热回路中产生的磁场在所述齿轮的第一部分中感生出涡电流；并且

保持所述感应线圈处于预定频率达预定时间量，以使所述齿轮在所述第一部分处感应硬化。

2. 如方案1所述的方法，包括步骤：提供多个花键组作为所述齿轮的第一部分以及提供多个腹板作为所述齿轮的第二部分。

3. 如方案1所述的方法，包括步骤：通过流体使所述齿轮淬火，其中，流体通过具有一系列流体通道的淬火板被供应到所述齿轮。

4. 如方案3所述的方法，包括步骤：提供通量增强器，所述通量增强器被包括在所述淬火板中。

5. 如方案3所述的方法，包括步骤：通过所述淬火板将所述感应线圈定位在所述工作站内的位置中，其中，所述感应线圈的一部分位于所述淬火板中。

6. 如方案1所述的方法，包括步骤：使所述齿轮绕所述轴线以约1000 RPM的旋转速度旋转。

7. 如方案1所述的方法，包括步骤：使所述涡电流定向成沿所述齿轮的第一部分纵向延伸。

8. 如方案1所述的方法，包括步骤：使所述涡电流定向成绕所述齿轮的内表面圆周地延伸。

9. 如方案1所述的方法，包括步骤：提供所述非加热回路的一部分，其平行于所述齿轮的旋转轴线。

10. 如方案9所述的方法，包括步骤：在所述非加热回路的平行于所述旋转轴线的部分中产生约为零的净交变磁场。

11. 一种用于硬化齿轮的感应热处理工作站，其中，所述齿轮具有内表面，其中，所述内表面包括被感应热处理的多个花键和保持未被感应硬化处理的多个腹板，并且其中，所述多个花键的每一个具有第一宽度且所述多个腹板的每一个具有第二宽度，所述工作站包括：

功率源，其提供交流电；

感应线圈，其中，所述功率源向所述感应线圈提供交流电，其中，所述齿轮的内表面定位成靠近所述感应线圈，并且其中，所述感应线圈包括至少一个加热回路和至少一个非加热回路，其中，所述加热回路具有加热回路宽度且所述非加热回路具有非加热回路宽度，并且其中，所述非加热回路宽度构造成约等于所述第二宽度，并且其中，所述加热回路宽度构造成约等于所述第一宽度，并且其中，所述感应线圈被以预定频率通电以产生交变磁场，其中，所述加热回路中产生的所述交变磁场在所述齿轮的多个花键中感生出涡电流，以使所述齿轮在所述多个花键处感应硬化；

旋转机构，其使所述齿轮绕旋转轴线旋转，其中，当所述感应线圈被所述功率源通电时，所述齿轮相对于所述感应线圈旋转，并且其中，所述感应线圈被保持处于预定频率达预定时间量。

12. 如方案11所述的工作站，包括淬火板，其中，所述淬火板包括与流体源流体连通的多个流体通道，并且其中，所述流体通道将流体传输到所述齿轮的内表面。

13. 如方案12所述的工作站，其中，所述淬火板将所述感应线圈相对于所述齿轮的内表面定位并固定在所述工作站内的位置中。

14. 如方案12所述的工作站，其中，所述淬火板包括形成在其内的通量增强器。

15. 如方案11所述的工作站，其中，所述非加热回路的一部分与所述齿轮的旋转轴线平行。

16. 如方案15所述的工作站，其中，在所述非加热回路的与所述旋转轴线平行的部分中的所述交变磁场被抵消。

17. 如方案11所述的工作站，其中，所述涡电流定向成沿所述多个花键纵向延伸。

18. 如方案11所述的工作站，其中，所述涡电流定向成绕所述齿轮的内表面圆周地延伸。

19. 如方案11所述的工作站，其中，所述旋转机构使所述齿轮以约1000 RPM的旋转速度旋转。

20. 一种对齿轮进行感应热处理的方法，其中，所述齿轮包括内表面、多个花键和多个腹板，其中，所述多个花键和所述多个腹板沿所述内表面定位，并且其中，所述多个花键被感应热处理且所述多个腹板保持未被感应加热处理，并且其中，所述多个花键组的每一个具有第一宽度且所述多个腹板的每一个具有第二宽度，所述方法包括：

将所述齿轮放置在工作站中，其中，所述工作站具有功率源和感应线圈，并且其中，所述齿轮的内表面定位成靠近所述感应线圈，其中，所述功率源向所述感应线圈提供交流电，并且其中，所述感应线圈包括至少一个加热回路和至少一个非加热回路，其中，所述加热回路具有加热回路宽度且所述非加热回路具有非加热回路宽度，并且其中，所述非加热回路宽度构造成约等于所述齿轮的第二宽度，并且其中，所述加热回路宽度构造成约等于所述齿轮的第一宽度；

使所述齿轮绕旋转轴线旋转，其中，所述齿轮相对于所述感应线圈旋转；

将所述感应线圈通电到预定频率以产生交变磁场，其中，所述加热回路中产生的磁场在所述齿轮的多个花键中感生出涡电流；并且其中，在所述非加热回路的一部分中产生约为零的净交流电；并且

保持所述感应线圈处于预定频率达预定时间量，以使所述齿轮在所述多个花键处感应硬化；并且

通过流体使所述齿轮淬火，其中，流体通过具有一系列流体通道的淬火板被供应到所述齿轮，并且其中，通量增强器被包括在所述淬火板中，并且其中，通过所述淬火板将所述感应线圈定位在所述工作站中，并且所述感应线圈的一部分位于所述淬火板中。

附图说明

本文所描述的附图仅为说明之目的并无意以任何方式限制本公开范围。

图1A是齿轮的示意图，该齿轮放置在工作站中以便实施感应热处理；

图1B是图1A的齿轮的局部剖视图，示出了通过齿轮内表面的涡电流（EC）波形的传播；

图1C是示出了涡电流的替代实施例；并且

图2是图1A所示齿轮的放大视图。

具体实施方式

下面的描述本质上仅为示范性的，并且无意以任何方式限制本公开、应用，或用途。

现在参见图1A，附图标记10指示示例性的可旋转感应硬化工作站，其具有功率源20、感应线圈22、淬火板24、支撑构件26和旋转机构28。支撑构件26和淬火板24已经被成九十度角地局部剖切，以示出在工作站10中硬化的齿轮30的细节。工作站10用于硬化被转轴或旋转机构（未示出）可旋转地支撑的齿轮30.在所示实施例中，支撑构件26是具有螺纹孔口31和软管杆的酚块支撑件。感应线圈22和淬火板24被保持为静止并且被齿轮30围绕，齿轮30具有内表面32。齿轮30被固定到旋转机构28。旋转机构28是能够使齿轮30绕轴线A-A旋转的任何类型的装置，例如转轴。齿轮30可以是用于啮合另一部件以便传递扭矩的任何类型的旋转部件。在一个示例性实施例中，齿轮30是变速器的驱动或从动链轮。在所示实施例中，工作站10用于硬化齿轮30的内表面32。齿轮30的外表面34包括多个齿36，所述多个齿36利用独立的操作来硬化。在一个示例中，齿36利用单发感应硬化工艺来硬化，该工艺在美国专利4639279中公开，该专利以引用的方式并入本文中。

齿轮30的内表面32包括多个花键42，所述多个花键42覆盖内表面32的圆周的一部分。花键42以一系列花键组44布置，其中，腹板46被包括在花键组44之间。腹板46代表沿齿轮30的内表面32的壁厚减小的区域。特别地，花键组44具有第一壁厚W1而腹板46具有第二壁厚W2，其中，第一壁厚W1大于第二壁厚W2。参见图1A和图2，第一壁厚W1沿齿轮30的内表面32轴向地测量，并且代表花键组44的高度。特别地，第一壁厚W1代表内表面32的顶边缘35和底边缘37之间的距离。第二壁厚W2也沿齿轮30的内表面32轴向地测量，并且代表腹板46的边缘51和内表面32的底边缘37之间的距离。腹板46的边缘51代表腹板46位于最接近齿轮30旋转轴线A-A的最外边界的一部分。花键50也可位于腹板46之下。腹板46代表沿内表面32的壁厚和强度减小的区域。由于这一点，仅仅对花键42进行热处理，因为腹板46具有减小的壁厚从而易于在热处理期间熔化或破裂。

参见图1A，感应线圈22通过一对感应器引线48连接到功率源20。功率源20向感应线圈22提供交流电。感应线圈22被功率源20通电达到预定频率和功率水平达预定时间量，以实现期望的加热水平。频率、功率水平和时间是相关的并且取决于齿轮30的特定应用和构造。特别地，感应线圈22产生交变磁场B，该交变磁场B在齿轮30中产生涡电流用于感应硬化。图1B示出了齿轮30的局部剖视图，花键42被去除以示出沿齿轮30的内表面32纵向延伸的涡电流EC。涡电流EC均匀地加热花键42。替代性地，涡电流EC也可围绕齿轮30的内表面32圆周地延伸（如图1C中标记EC所示）。感应线圈22在预定频率处被通电达预定时间量以实现齿轮30的内表面32的期望感应热处理深度。

回到图1A，在所示实施例中，感应线圈22的形状设置成预定构造，该预定构造取决于齿轮30的内表面32。感应线圈22的形状设置成包括至少一个非加热回路52和至少一个加热回路54，其中，非加热回路52具有宽度W3而加热回路54具有宽度W4。取决于齿轮30的构造，非加热回路52和加热回路54的宽度W3和W4可被调节以对应于特定齿轮30。特别地，非加热回路52的宽度W3构造成约等于非花键部分绕齿轮30的内表面32测量的宽度64（如图2所示）。加热回路54的宽度W4构造成约等于花键部分44绕齿轮30的内表面32测量的宽度66（也如图2所示）。非加热回路52和加热回路54的宽度W3和W4可被调节以匹配内表面32的花键部分和非花键部分的尺寸。

非加热回路52和加热回路54的构造仅在沿齿轮30内表面32定位的花键42和50中产生涡电流EC，而同时在腹板46中产生可忽略量的涡电流EC。加热回路54的取向在花键42和50中产生涡电流EC。非加热回路52的取向导致涡电流EC在沿内表面32的非花键区域中被取消。特别地，每个非加热回路52包括两个大致相对的平行部分59，其定位成平行于旋转轴线A-A。穿过非加热回路52之一的平行部分59中的一个行进的交变磁场B所沿的方向大致与穿过所选非加热回路52的平行部分59中的另一个行进的交变磁场B相对。每个非加热回路52的平行部分59定向为彼此接近，使得穿过非加热回路52的平行部分59中的一个行进的交变磁场B抵消穿过非加热回路52的平行部分59中的另一个行进的交变磁场B，从而导致净交变电流是可忽略的或为零。非加热回路52的该构造在齿轮30中腹板46所处位置产生了具有最小量或没有涡电流EC的死点。腹板46还代表齿轮30的具有减小的质量和壁厚的部分，这也导致涡电流EC在腹板46所处位置是最小的或不存在。而且，齿轮30的花键42和50定位成与齿轮30的腹板46相比更靠近感应线圈22。因此，仅仅花键42和50被热处理，因为在齿轮30中不包括花键的区域仅产生最小量的涡电流EC或者不产生涡电流EC。因此，仅仅齿轮30的花键42被热处理，而其腹板46不被热处理。仅仅对花键42进行感应加热是有利的，因为腹板46具有减小的壁厚从而易于在热处理期间熔化或破裂。

淬火板24用于将感应线圈22定位并固定在工作站10中的适当位置，其中，感应线圈22的一部分58位于淬火板24中。淬火板24包括与流体源（未示出）流体连通的多个流体通道60。流体可以是用于对金属材料进行淬火的任何种类的淬火流体，例如淬火油或水基聚合物。流体通道60用于将流体从流体源传输到齿轮30的内表面32。特别地，在花键42已被感应线圈22加热后，齿轮的内表面32被淬火。淬火沿齿轮30的内表面32产生了期望的硬化深度或表面硬化。特别地，对齿轮30淬火将产生预定热处理深度的表面硬化，从而仅对沿齿轮30内表面32定位的花键42而不对腹板46进行表面硬化。

淬火板24也可包括形成在其内的通量增强器。通量增强器用于提供对齿轮30的花键42的选择性加热，改善感应线圈22的电效率并且还可充当电磁屏蔽以防止腹板46的不期望加热。通量增强器可由高磁导率、低功率损耗材料构造，例如包括非导电结合物中的铁粉末的模制材料。

工作站10是可旋转类型的感应硬化装置。使用可旋转类型的感应硬化装置通常不再需要使用将齿轮30在工作站10中定向为特定位置的感应硬化技术。需要将齿轮30定向在感应硬化机中可能在齿轮30通过机器人装置装入感应硬化机时导致一些问题。而且，采用可旋转类型的感应硬化装置还减少了使腹板46熔化或破裂的情况，可增加齿轮30的尺寸公差，并且导致更简单和更便宜的工具。在一个实施例中，齿轮30在花键42处实现了改善的硬度，使得齿轮30有可能在变速器中替代更昂贵的粉末金属。

继续参见图1A-1C，总体上描述了使用工作站10来硬化齿轮30的方法。该方法开始时提供齿轮30，齿轮30具有内表面32、外表面34、花键42和腹板46。齿轮30的内表面32包括多个花键42，所述多个花键42覆盖内表面32的圆周的一部分，其中，花键42以一系列花键组44布置。腹板46代表沿内表面32的壁厚和强度减小的区域。花键组44具有第一壁厚W1而腹板46具有第二壁厚W2，其中，第一壁厚W1大于第二壁厚W2。由于这一点，通常期望仅仅对花键42进行热处理，因为腹板46具有减小的壁厚从而易于熔化或破裂。该方法然后进行到第二步骤。

在第二步骤中，齿轮30被放置在工作站10中，使得感应线圈22被齿轮30的内表面32围绕。工作站10是可旋转类型的感应硬化装置，这意味着在使齿轮30旋转的同时感应线圈22加热花键42。该方法然后可进行到第三步骤。

在第三步骤中，齿轮30被旋转机构28绕轴线A-A相对于感应线圈22旋转。在一个示例性实施例中，齿轮30以约1000转每分钟旋转，然而应当理解，也可使用其它旋转速度。替代性地，齿轮30也可相对于感应线圈22振荡。该方法然后可进行到第四步骤。

在第四步骤中，感谢线圈22被功率源20通电以加热齿轮30的花键42。感应线圈22以预定频率和功率水平被通电达预定时间量以实现期望加热水平。频率、功率水平和时间是相关的并且取决于齿轮30的特定应用和构造。特别地，感应线圈22产生交变磁场B，该交变磁场B在齿轮30中产生涡电流用于感应硬化。参见图1A，齿轮30内产生的涡电流EC（图1B-1C）仅仅对花键42和50进行感应热处理。特别地，感应线圈22的加热回路54产生涡电流EC，其仅沿花键42和51感应硬化齿轮30的内表面32。因此，齿轮30的花键42而非腹板46接收了在被感应线圈22加热的花键区域内流动的涡电流EC的大部分或绝大部分。该方法然后可进行到第五步骤。

在第五步骤中，通过向功率源20供应功率，感应线圈22被保持在预定频率达预定时间量。该方法然后可进行到第六步骤。

在第六步骤中，齿轮30被由位于淬火板24内的多个流体通道所传输的流体淬火。淬火产生了预定热处理深度的表面硬化，从而产生了仅对沿齿轮30的内表面32定位的花键42而非腹板46的表面硬化。该方法然后可终止。

花键42的感应硬化将产生被硬化的外表面而同时仍保持齿轮30的芯未被硬化。这导致齿轮30具有被硬化的表面性质而同时具有较软的、更具延展性的芯，其提供韧性以及增强机械和冶金学性质。使用可旋转类型感应硬化方法的感应硬化也降低了工具成本，因为齿轮30不需要定向在感应硬化机中的特定位置。最后，使用可旋转感应方法的感应硬化将导致齿轮30的内表面32的更均匀的表面硬化深度，这与当前采用的当前感应硬化技术相比导致齿轮30的改善的机械和冶金学性质。

本发明的前述描述本质上仅仅是示例性的，并且不偏离本发明主旨的变形是且意图在本发明的范围内。这种变形不应被视为偏离本发明的精神和范围及所附的权利要求。

Claims (20)

1.一种对齿轮的第一部分进行感应热处理的方法，其中，所述齿轮的第二部分保持未被感应加热处理，其中，所述齿轮具有内表面，其中，所述第一部分和所述第二部分沿所述齿轮的内表面定位，并且其中，所述第一部分具有第一宽度且所述第二部分具有第二宽度，所述方法包括：

将所述齿轮放置在工作站中，其中，所述工作站具有功率源和感应线圈，并且其中，所述齿轮的内表面定位成靠近所述感应线圈，其中，所述功率源向所述感应线圈提供交流电，并且其中，所述感应线圈包括至少一个加热回路和至少一个非加热回路，其中，所述加热回路具有加热回路宽度且所述非加热回路具有非加热回路宽度，并且其中，所述非加热回路宽度构造成等于所述齿轮的第二部分的第二宽度，并且其中，所述加热回路宽度构造成等于所述齿轮的第一部分的第一宽度；

使所述齿轮绕旋转轴线旋转，其中，所述齿轮相对于所述感应线圈旋转；

将所述感应线圈通电到预定频率以产生交变磁场，其中，所述加热回路中产生的磁场在所述齿轮的第一部分中感生出涡电流；并且

保持所述感应线圈处于预定频率达预定时间量，以使所述齿轮在所述第一部分处感应硬化。

2.如权利要求1所述的方法，包括步骤：提供多个花键组作为所述齿轮的第一部分以及提供多个腹板作为所述齿轮的第二部分。

3.如权利要求1所述的方法，包括步骤：通过流体使所述齿轮淬火，其中，流体通过具有一系列流体通道的淬火板被供应到所述齿轮。

4.如权利要求3所述的方法，包括步骤：提供通量增强器，所述通量增强器被包括在所述淬火板中。

5.如权利要求3所述的方法，包括步骤：通过所述淬火板将所述感应线圈定位在所述工作站内的位置中，其中，所述感应线圈的一部分位于所述淬火板中。

6.如权利要求1所述的方法，包括步骤：使所述齿轮绕所述轴线以1000 RPM的旋转速度旋转。

7.如权利要求1所述的方法，包括步骤：使所述涡电流定向成沿所述齿轮的第一部分纵向延伸。

8.如权利要求1所述的方法，包括步骤：使所述涡电流定向成绕所述齿轮的内表面圆周地延伸。

9.如权利要求1所述的方法，包括步骤：提供所述非加热回路的一部分，其平行于所述齿轮的旋转轴线。

10.如权利要求9所述的方法，包括步骤：在所述非加热回路的平行于所述旋转轴线的部分中产生为零的净交变磁场。

11.一种用于硬化齿轮的感应热处理工作站，其中，所述齿轮具有内表面，其中，所述内表面包括被感应热处理的多个花键和保持未被感应硬化处理的多个腹板，并且其中，所述多个花键的每一个具有第一宽度且所述多个腹板的每一个具有第二宽度，所述工作站包括：

功率源，其提供交流电；

感应线圈，其中，所述功率源向所述感应线圈提供交流电，其中，所述齿轮的内表面定位成靠近所述感应线圈，并且其中，所述感应线圈包括至少一个加热回路和至少一个非加热回路，其中，所述加热回路具有加热回路宽度且所述非加热回路具有非加热回路宽度，并且其中，所述非加热回路宽度构造成等于所述第二宽度，并且其中，所述加热回路宽度构造成等于所述第一宽度，并且其中，所述感应线圈被以预定频率通电以产生交变磁场，其中，所述加热回路中产生的所述交变磁场在所述齿轮的多个花键中感生出涡电流，以使所述齿轮在所述多个花键处感应硬化；

旋转机构，其使所述齿轮绕旋转轴线旋转，其中，当所述感应线圈被所述功率源通电时，所述齿轮相对于所述感应线圈旋转，并且其中，所述感应线圈被保持处于预定频率达预定时间量。

12.如权利要求11所述的工作站，包括淬火板，其中，所述淬火板包括与流体源流体连通的多个流体通道，并且其中，所述流体通道将流体传输到所述齿轮的内表面。

13.如权利要求12所述的工作站，其中，所述淬火板将所述感应线圈相对于所述齿轮的内表面定位并固定在所述工作站内的位置中。

14.如权利要求12所述的工作站，其中，所述淬火板包括形成在其内的通量增强器。

15.如权利要求11所述的工作站，其中，所述非加热回路的一部分与所述齿轮的旋转轴线平行。

16.如权利要求15所述的工作站，其中，在所述非加热回路的与所述旋转轴线平行的部分中的所述交变磁场被抵消。

17.如权利要求11所述的工作站，其中，所述涡电流定向成沿所述多个花键纵向延伸。

18.如权利要求11所述的工作站，其中，所述涡电流定向成绕所述齿轮的内表面圆周地延伸。

19.如权利要求11所述的工作站，其中，所述旋转机构使所述齿轮以1000 RPM的旋转速度旋转。

20.一种对齿轮进行感应热处理的方法，其中，所述齿轮包括内表面、多个花键和多个腹板，其中，所述多个花键和所述多个腹板沿所述内表面定位，并且其中，所述多个花键被感应热处理且所述多个腹板保持未被感应加热处理，并且其中，所述多个花键组的每一个具有第一宽度且所述多个腹板的每一个具有第二宽度，所述方法包括：

将所述齿轮放置在工作站中，其中，所述工作站具有功率源和感应线圈，并且其中，所述齿轮的内表面定位成靠近所述感应线圈，其中，所述功率源向所述感应线圈提供交流电，并且其中，所述感应线圈包括至少一个加热回路和至少一个非加热回路，其中，所述加热回路具有加热回路宽度且所述非加热回路具有非加热回路宽度，并且其中，所述非加热回路宽度构造成等于所述齿轮的第二宽度，并且其中，所述加热回路宽度构造成等于所述齿轮的第一宽度；

使所述齿轮绕旋转轴线旋转，其中，所述齿轮相对于所述感应线圈旋转；

将所述感应线圈通电到预定频率以产生交变磁场，其中，所述加热回路中产生的磁场在所述齿轮的多个花键中感生出涡电流；并且其中，在所述非加热回路的一部分中产生为零的净交流电；并且

保持所述感应线圈处于预定频率达预定时间量，以使所述齿轮在所述多个花键处感应硬化；并且

通过流体使所述齿轮淬火，其中，流体通过具有一系列流体通道的淬火板被供应到所述齿轮，并且其中，通量增强器被包括在所述淬火板中，并且其中，通过所述淬火板将所述感应线圈定位在所述工作站中，并且所述感应线圈的一部分位于所述淬火板中。

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