CN103710516A - 一种大直径小模数齿轮淬火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大直径小模数齿轮淬火工艺，通过感应加热器在齿轮表面来回移动反复对齿轮表面进行高温加热处理达到淬火效果，使齿轮有较高的齿面硬度，而且齿部及齿根均有足够的硬化层，减少齿轮出现裂纹的几率，提高齿轮的整体质量。

Description

一种大直径小模数齿轮淬火工艺
技术领域
本发明属于机械加工领域，具体涉及一种用于齿轮加工的大直径小模数齿轮淬火工艺。
背景技术
目前针对于小模数大直径齿轮的表面处理，现在一般有以下几种淬火工艺：调质、氮化和高频。但这三种工艺各有缺点，调质只是提高基体硬度，太高了滚齿加工就比较困难，太低了起不到齿面硬化的作用；氮化是氮原子参与的化学热处理，硬化深度有限，一般在0.3-0.4mm左右；高频淬火深度有效，而且集中在零件的外部，齿根部没有硬化层，对大直径的齿轮无法做大直径线圈，难实现，而且较易产生裂纹。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的针对小模数大直径齿轮表面淬火的工艺，使齿轮有较高的齿面硬度，而且齿部及齿根均有足够的硬化层，减少齿轮出现裂纹的几率，提高齿轮的整体质量。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种大直径小模数齿轮淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤
（1）准备工作：将需要淬火的齿轮进行清洗，去除毛刺及油渍；使用中频埋油淬火机床，装夹工件找正齿轮；
（2）沿齿轮的齿沟安装感应加热器，利用感应加热器对齿轮表面进行加热；
（3）往机床中加入淬火油，确认齿轮全部浸在淬火油中后开始进行淬火处理，淬火工艺参数如下表：
淬火介质 间隙控制 回程 功率 频率 电压 电流
单位 mm mm KW HZ V A
淬火油 0.8-1.0 40 25 5400 300±10 100±5
淬火过程中，通过控制感应加热器在齿轮表面沿齿轮宽度方向进行来回移动同时对齿轮表面进行加热，加热温度控制在880～900℃，感应加热器的移动速度为150mm/分；
（4）将淬火完毕的齿轮进行齿廓硬度检测；
（5）将齿轮进行回火处理，温度控制在200±10℃，时间为3小时；
进一步的，所述淬火工艺参数中间隙控制指的是感应加热器的安装位置距离齿轮的间隙为0.8～1.0mm。
进一步的，所述步骤（4）齿廓硬度检测是使用里氏硬度计对齿顶、齿廓中部两点和齿根一共四个位置进行硬度检测。
进一步的，所述淬火工艺参数中回程指的是感应器的移动距离超出齿轮宽度各40mm。
原理说明：
齿轮与感应加热器调节好位置后，感应加热器通以中频电流，产生中频磁场，在铁磁材料中产生电流，由于集肤效应，产生电流集聚在齿轮的齿面，使齿轮表面快速产生热量，达到相应需求的温度，这时由于工件浸没在油中，淬火油快速给齿面进行冷却，达到可淬火的目的。
有益效果：
本发明所述大直径小模数齿轮淬火工艺可达到以下效果：
1.齿面硬度高，可达到HRC50-55；
2.淬火深度深可达1.5-2.5mm；
3.齿面及吃根均有硬度和淬火深度；
4.硬度均匀，无软点区域；
5.裂纹产生几率小。
附图说明
图1为实施例1经过本发明所述淬火工艺后齿廓硬度检测结果的示意图。
具体实施方式
以下结合附图及一优选实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例：
本实施例所揭示的一种大直径小模数齿轮淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤
（1）准备工作：将需要淬火的齿轮进行清洗，去除毛刺及油渍；使用中频埋油淬火机床，装夹工件找正齿轮；
（2）沿齿轮的齿沟安装感应加热器，利用感应加热器对齿轮表面进行加热；
（3）往机床中加入淬火油，确认齿轮全部浸在淬火油中后开始进行淬火处理，淬火工艺参数如下表：
淬火介质 间隙控制 回程 功率 频率 电压 电流
单位 mm mm KW HZ V A
淬火油 0.8-1.0 40 25 5400 300±10 100±5
淬火过程中，通过控制感应加热器在齿轮表面沿齿轮宽度方向进行来回移动同时对齿轮表面进行加热，加热温度控制在880～900℃，感应加热器的移动速度为150mm/分；
上表中，间隙控制指的是感应加热器的安装位置距离齿轮的间隙为0.8～1.0mm；回程指的是感应器的移动距离超出齿轮宽度各40mm。
（4）将齿轮进行回火处理，温度控制在200±10℃，时间为3小时；
（5）对成品齿轮进行齿廓硬度检测；如图1所示，使用里氏硬度计对齿顶、齿廓中部两点和齿根一共四个位置进行硬度检测，检测结果为HRC50～55，符合使用要求。
需要指出的是，以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图据以对本发明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。

Claims (4)

1.一种大直径小模数齿轮淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤 
（1）准备工作：将需要淬火的齿轮进行清洗，去除毛刺及油渍；使用中频埋油淬火机床，装夹工件找正齿轮； 
（2）沿齿轮的齿沟安装感应加热器，利用感应加热器对齿轮表面进行加热； 
（3）往机床中加入淬火油，确认齿轮全部浸在淬火油中后开始进行淬火处理，淬火工艺参数如下表： 
淬火介质 间隙控制 回程 功率 频率 电压 电流 单位 mm mm KW HZ V A 淬火油 0.8-1.0 40 25 5400 300±10 100±5
淬火过程中，通过控制感应加热器在齿轮表面沿齿轮宽度方向进行来回移动同时对齿轮表面进行加热，加热温度控制在880～900℃，感应加热器的移动速度为150mm/分； 
上述表格中参数功率、频率、电压和电流均可在中频埋油淬火机床上调整。 
（4）将淬火完毕的齿轮进行齿廓硬度检测； 
（5）将齿轮进行回火处理，温度控制在200±10℃，时间为3小时。 
2.根据权利要求1所述的大直径小模数齿轮淬火工艺，其特征在于，所述淬火工艺参数中间隙控制指的是感应加热器的安装位置距离齿轮的间隙为0.8～1.0mm。 
3.根据权利要求1所述的大直径小模数齿轮淬火工艺，其特征在于，所述步骤（4）齿廓硬度检测是使用里氏硬度计对齿顶、齿廓中部两点和齿根一共四个位置进行硬度检测。 
4.根据权利要求1所述的大直径小模数齿轮淬火工艺，其特征在于，所述淬火工艺参数中回程指的是感应器的移动距离超出齿轮宽度各40mm。 
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