CN104308483A - 一种小模数齿轮的制备方法 - Google Patents

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武小龙
杨孟云
章宇顺
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/14Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels

Abstract

本发明公开了一种小模数齿轮的制备方法,属于齿轮技术领域,其采用中碳钢材料的零件制备小模数齿轮,包括以下工序:1)调质,将零件的基体硬度调高至HB300~340,得到调质后的零件;2)精滚,将调质后的零件精滚至设定尺寸,无需放磨量,得到精滚后的小模数齿轮;3)氮化,将精滚后的零件放入氮化炉中氮化加热,得到氮化处理后的小模数齿轮。本发明的小模数齿轮的制备方法通过对传统工艺进行改进,采用氮化工艺取代了小模数齿轮制备过程的表淬工艺,克服了传统工艺中,表淬易导致齿面淬透,实际运转过程中易产生断齿的现象,降低了断齿现象的发生概率,使得采用该方法制备的小模数齿轮性能稳定,可靠,具有很好的实用性。

Description

一种λ!、模数齿轮的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于齿轮技术领域,具体涉及一种小模数齿轮的制备方法。
背景技术
[0002] 模数小于等于2.5mm的齿轮,一般称为小模数齿轮;在航空机械、电子产品、精密机械、仪器仪表和计时机构中,广泛应用小模数齿轮。小模数齿轮的加工方法,其基本原理与大、中模数齿轮的加工原理相同。
小模数齿轮一般选用中碳钢材料,齿轮齿面选用热处理方式多为表面淬火,而且小模数齿轮表面淬火会导致零件齿面淬透,实际零件运转时容易产生断齿现象。
发明内容
[0003] 发明目的:本发明的目的在于提供一种小模数齿轮的制备方法,使其减少断齿现象,工作稳定、可靠。
[0004] 技术方案:为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种小模数齿轮的制备方法,采用中碳钢材料的零件制备小模数齿轮,包括以下工序:
1)调质,将零件的基体硬度调高至ΗΒ30(Γ340,得到调质后的零件;
2)精滚,将调质后的零件精滚至设定尺寸,无需放磨量,得到精滚后的小模数齿轮;
3)氮化,将精滚后的零件放入氮化炉中氮化加热,得到氮化处理后的小模数齿轮;在氮化炉中依次进行一段氮化和二段氮化,一段氮化为缓冲过程,氮化炉的温度为45(T480°C,氮化时间为180±5min ;二段氮化为强渗过程,氮化炉的温度为50(T550°C,氮化时间为240±5min。
[0005] 氮化处理的气体为氨气,在氮化炉中匀速均匀地通入氨气,通入氨气的速率为2000ml/min。
[0006] 有益效果:与现有技术相比,本发明的小模数齿轮的制备方法通过对传统工艺进行改进,采用氮化工艺取代了小模数齿轮制备过程的表淬工艺,克服了传统工艺中,表淬易导致齿面淬透,实际运转过程中易产生断齿的现象,降低了断齿现象的发生概率,使得采用该方法制备的小模数齿轮性能稳定,可靠,具有很好的实用性。
具体实施方式
[0007] 下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。
[0008] 在实际操作过程中,选用模数为2,齿数为54的齿轮,零件材料为42CrMo,齿面要求为HRC5(T54,热处理工艺为表面淬火,然而由于齿面淬透,实际运转后产生断齿现象。在传统的技术中,小模数齿轮的制作工序是调质、粗滚、表淬和磨齿,在表淬过程中,小模数齿轮容易有断齿风险。粗滚时,在考虑加工余量的情况下,对齿面放磨量。在传统的技术中,因为考虑到淬火可以得到较高的齿部强度,所以小模数齿轮均是采用表面淬火。
[0009] 本实施例对以上的缺陷进行了改进,克服了传统技术的惯性思维,小模数齿轮的制作工序是调质、精滚和氮化,调质时,将零件的基体硬度调高至ΗΒ30(Γ340,这样做的目的是增加零件内部的塑性,在后期氮化时,可以有效提高齿面硬度,提高齿面的耐磨性能,后续进行的氮化只针对零件表面的热处理,不会产生淬透断齿的现象;精滚即按照实际齿轮图纸加工,不考虑加工余量,无需放磨量;氮化是在氮化炉中进行,在氮化炉中匀速均匀地通入氨气,通入氨气的2000ml/min,在氮化炉中依次进行一段氮化和二段氮化,一段氮化为缓冲过程,氮化炉的温度为45(T480°C,氮化时间为180±5min ;二段氮化为强渗过程,氮化炉的温度为50(T520°C,氮化时间为240±5min。
[0010] 改进后,用模数为2,齿数为54的齿轮,零件材料为42CrMo,齿面要求为HRC5(T54,热处理工艺为氮化过程,实际热处理后的零件不仅齿面硬度可以达到图纸要求,而且具有较高的耐磨性能,规避了因淬火而产生的齿面淬透,没有断齿现象出现。
[0011] 工作过程:调质,中碳钢材料单边表面硬度效果没有表淬好,可以通过在开齿之前的调质将基体提高到ΗΒ30(Γ340,基体硬度越高,氮化后零件表面硬度越高;将原表淬工艺的粗滚放磨工序改为精滚至尺寸(并保证齿面光洁度)由于氮化加热温度一般在450飞50°C范围之内,所以氮化后的齿面精度一般都会满足图纸要求,同时如果选择粗滚加磨齿,氮化处理一般齿面氮化层很薄,容易将氮化层磨掉;将精滚齿后的零件进行氮化处理,氮化时注意控制氮化炉的温度及氮化气流的均匀性,氮化不但可以提高零件表面的硬度还可以提高齿面的耐磨性且不会造成齿面淬透零件断齿。

Claims (2)

1.一种小模数齿轮的制备方法,采用中碳钢材料的零件制备小模数齿轮,其特征在于,包括以下工序: 1)调质,将零件的基体硬度调高至耶300〜340,得到调质后的零件; 2)精滚,将调质后的零件精滚至设定尺寸,无需放磨量,得到精滚后的小模数齿轮; 3)氮化,将精滚后的零件放入氮化炉中氮化加热,得到氮化处理后的小模数齿轮;在氮化炉中依次进行一段氮化和二段氮化,一段氮化为缓冲过程,氮化炉的温度为4501801,氮化时间为180±5!11111 ;二段氮化为强渗过程,氮化炉的温度为500飞501,氮化时间为240 ±5111111。
2.根据权利要求1所述的小模数齿轮的制备方法,其特征在于:氮化处理的气体为氨气,在氮化炉中匀速均匀地通入氨气,通入氨气的速率为20001111/111111。
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