CN105316621B - 行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构及热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构，包括工装主底板、设置在工装主底板上的平盘和定位支架；所述平盘设置至少一个，所述工装主底板和各个平盘由下至上依次平行排列，并通过至少一个立柱相连；一个平盘上垂直设置至少一个定位支架，一个定位支架上可依次平行放置至少一个传动齿轮。本发明还提供一种利用上述行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构并对装入的行星排传动齿轮进行热处理的方法：执行合理的渗碳温度和淬火温度等工艺参数，使得传动齿轮在保证整体渗碳层均匀，金相组织良好的情况下，有效的减弱传动齿轮渗碳淬火后的外侧平面变的形量，从而提高了该类型传动齿轮的成品精度，且经长期使用后效果良好。

Description

行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构及热处理方法
技术领域
本发明涉及金属热处理技术领域，尤其涉及行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构及热处理方法。
背景技术
目前针对自动变速箱行星排产品中的传动齿轮的热处理采用的是渗碳淬火，设备可选用箱式渗碳炉或连续渗碳生产线进行，其装炉方式可选用挂装方式或平装方式。但对于图1所示的传动齿轮，其渗碳淬火后的变形长期以来都是很严重。主要体现在两种方式装载，热处理后传动齿轮的平面度都是超差严重，传动齿轮外侧平面多数会向传动齿轮有凹槽的一方倾斜锥度，严重时平面度会超过0.50以上，对于以上情况通过调整热处理参数后效果并不明显。
发明内容
针对现有技术问题存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构及热处理方法，尤其适合用于采用连续渗碳生产线进行渗碳淬火的工艺。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构，包括工装主底板、平盘、定位支架和传动齿轮；所述平盘设置至少一个，所述工装主底板和各个平盘由下至上依次平行排列，并通过至少一个立柱相连；一个平盘上垂直设置至少一个定位支架，一个定位支架上可依次平行放置至少一个传动齿轮。
进一步的，每两个平盘之间的立柱上还套接有套筒。
进一步的，还包括平衡圈，所述平衡圈为圆环形且平放于传动齿轮的环形凹槽上，所述平衡圈与传动齿轮相接触。
进一步的，所述定位支架包括同心设置的大端和小端，所述大端的外轮廓尺寸大于小端；所述定位支架的大端与传动齿轮的中心孔同心间隙配合，小端与定位孔同心间隙配合。
进一步的，所述平盘为框架体，其侧框形成有至少一个U形弯；所述U形弯的底部朝向平盘的中部，开口朝向平盘的外侧。
进一步的，所述平衡圈与环形凹槽径向圆心相重合，所述平衡圈内外径与环形凹槽大小径固定间隙配合，且所述平衡圈厚度固定。
本发明还提供一种利用上述行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构并对装入的行星排传动齿轮进行热处理的方法，将装好所述传动齿轮的渗碳组合总装结构放入渗碳连续生产线进行热处理，具体包括以下步骤：
(1)将所述定位支架的小端放入平盘的定位孔中，传动齿轮的环形凹槽开口向上，环形凹槽的中心贯穿定位支架且平放在平盘上，然后再将平衡圈平放在传动齿轮对应的环形凹槽上，使平衡圈与传动齿轮直接接触且不留间隙，每个定位支架的大端部分依次平行放置两件传动齿轮；
(2)将步骤(1)中装好料的所述渗碳组合总装结构放入渗碳连续生产线的脱脂炉中进行预热、脱脂；
(3)放入主炉进行渗碳；
(4)渗碳后对所述传动齿轮进行淬火；
(5)利用清洗机进行清洗；
(6)放入回火炉中回火；
(7)卸料。
进一步的，每26分钟将一个所述渗碳组合总装结构放入所述渗碳连续生产线，预热温度为360～380℃，渗碳温度为870～880℃，碳势为0.95～1.0，淬火温度为810～820℃，淬火时间为9～11分钟，回火温度为160～170℃。
进一步的，所述平衡圈与传动齿轮直接接触，所述平衡圈为耐热材料，其平面度保证在0.1以内。
进一步的，包括4个平盘，其中每个平盘上分别安装有8件传动齿轮。
本发明具有的有益效果是：通过在传动齿轮上配有一个固定的平衡圈，以固定位置、固定方向、固定个数方式来装载传动齿轮，执行合理的渗碳温度和淬火温度等工艺参数，使得传动齿轮在保证整体渗碳层均匀，金相组织良好的情况下，有效的减弱传动齿轮渗碳淬火后的外侧平面变的形量，从而提高了该类型传动齿轮的成品精度，且所述渗碳组合总装结构长期使用后效果良好。
附图说明
图1是行星排传动齿轮的结构示意图；
图2是本发明行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构的总装示意图；
图3是图2中所示平盘的结构示意图；
图4是图2中所示P处的局部放大剖视图。
图中：
1、工装主底板，2、平盘，3、定位支架，4、平衡圈，5、套筒，6、立柱，7、传动齿轮，21、定位孔，22、加强筋，23、U形弯，31、大端，32、小端，71、环形凹槽，72、中心孔。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供的行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构，参照图2所示，包括工装主底板1、平盘2、定位支架3和传动齿轮7；平盘2设置至少一个，工装主底板1和各个平盘2由下至上依次平行排列，并通过立柱6相连；其中，平盘2设置为4个，立柱为4个。
参照图3所示，各个平盘2上还开设有4个定位孔21，定位孔21的四周设置有加强筋22；其中，定位孔21四周的加强筋22呈“田”字形分布，其密度明显较大，其强度自然也大，不仅可提高平盘2的寿命，也减轻了整体的质量。
定位支架3包括同心设置的大端31和小端32，大端31的外轮廓尺寸大于小端32；定位支架3的小端32置于定位孔21内，大端31伸出平盘2，定位支架3伸出平盘2的大端31部分放置有2个传动齿轮7，优选的，定位支架为4个，定位支架3的大端31与传动齿轮7的中心孔72同心间隙配合，小端32与定位孔21同心间隙配合。
优选的，每两个平盘2之间的立柱6上还套接有套筒5，避免了上一层平盘2对下一层放置的传动齿轮7的按压，造成传动齿轮7的轻微磨损。
平盘为框架体，其侧框形成有至少一个U形弯；U形弯的底部朝向平盘的中部，开口朝向平盘2的外侧，该设计不仅提高了平盘2的寿命，整体平盘2淬火时受热会产生体积变化，其整体释放出来的应力会通过此U形弯23处的收伸变形释放掉，从而避免了平盘2损坏，延长了平盘2的使用寿命。
参照图4所示，优选的，还包括平衡圈4，平衡圈4为圆环形，其平放于传动齿轮7的环形凹槽71上，且所述平衡圈4与传动齿轮7相接触。此平衡圈4给传动齿轮7施加向下的力，因结构原因传动齿轮7淬火时组织应力与热应力之和使得传动齿轮7平面向环形凹槽71方向倾斜，通过平衡圈4施加一个反向作用力来抑制传动齿轮7变形，保证了传动齿轮7的质量。其中，平衡圈4与环形凹槽71径向圆心相重合，所述平衡圈4内外径与环形凹槽71大小径固定间隙配合。
本发明还提供一种利用上述行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构并对装入的行星排传动齿轮7进行热处理的方法：将装好传动齿轮7的渗碳组合总装结构放入渗碳连续生产线进行热处理，具体包括以下步骤：
(1)将定位支架3的小端32放入平盘2的定位孔21中，传动齿轮7的环形凹槽71开口向上，传动齿轮7的中心孔72贯穿定位支架3且平放在平盘2上，然后再将平衡圈4平放在传动齿轮7对应的环形凹槽71上，使平衡圈4与传动齿轮7直接接触且不留间隙，每个定位支架3的大端部分依次平行放置两件传动齿轮7；
(2)将步骤(1)中装好料的所述渗碳组合总装结构放入渗碳连续生产线的脱脂炉中进行预热、脱脂；
(3)放入主炉进行渗碳；
(4)渗碳后对所述传动齿轮7进行淬火；
(5)利用清洗机进行清洗；
(6)放入回火炉中回火；
(7)卸料。
其中，本发明每26分钟将一个所述渗碳组合总装结构放入所述渗碳连续生产线，预热温度为360～380℃，渗碳温度为870～880℃，碳势为0.95～1.0，淬火温度为810～820℃，淬火时间为9～11分钟，回火温度为160～170℃；平衡圈4与传动齿轮7直接接触，所述平衡圈4为耐热材料，其平面度保证在0.1以内；本发明包括4个平盘2，其中每个平盘2上分别安装有8件传动齿轮7。
本发明传动齿轮7材料为SAE8620H。采用该方法加工后的传动齿轮7的金相结果：传动齿轮7表面硬度HRC58～63，有效硬化层控制在0.4～0.6之间。马氏体及残奥1～3.5级、碳化物1～4级、心部铁素体1～4级。热处理后传动齿轮7平面控制在0.13之内，传动齿轮7圆度在0.06之内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构，其特征在于：包括工装主底板(1)、平盘(2)、定位支架(3)、平衡圈(4)和传动齿轮(7)；
所述平盘(2)设置至少一个，所述工装主底板(1)和各个平盘(2)由下至上依次平行排列，并通过至少一个立柱(6)相连；
一个平盘(2)上垂直设置至少一个定位支架(3)，一个定位支架(3)上可依次平行放置至少一个传动齿轮(7)；
所述定位支架(3)包括同心设置的大端(31)和小端(32)，所述大端(31)的外轮廓尺寸大于小端(32)；
所述定位支架(3)的大端(31)与传动齿轮(7)的中心孔(72)同心间隙配合，小端(32)与定位孔(21)同心间隙配合；
所述平衡圈(4)为圆环形且平放于传动齿轮(7)的环形凹槽(71)上，所述平衡圈(4)与传动齿轮(7)相接触。
2.根据权利要求1所述的行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构，其特征在于：每两个平盘(2)之间的立柱(6)上还套接有套筒(5)。
3.根据权利要求1所述的行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构，其特征在于：所述平盘(2)为框架体，其侧框形成有至少一个U形弯(23)；
所述U形弯(23)的底部朝向平盘(2)的中部，开口朝向平盘(2)的外侧。
4.根据权利要求1所述的行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构，其特征在于：所述平衡圈(4)与环形凹槽(71)径向圆心相重合，所述平衡圈(4)内外径与环形凹槽(71)大小径固定间隙配合。
5.一种利用权利要求1所述的行星排传动齿轮的渗碳组合总装结构并对装入的行星排传动齿轮进行热处理的方法，其特征在于：将装好所述传动齿轮(7)的渗碳组合总装结构放入渗碳连续生产线进行热处理，具体包括以下步骤：
(1)将所述定位支架(3)的小端(32)放入平盘(2)的定位孔(21)中，传动齿轮(7)的环形凹槽(71)开口向上，环形凹槽(71)的中心贯穿定位支架(3)且平放在平盘(2)上，然后再将平衡圈(4)平放在传动齿轮(7)对应的环形凹槽(71)上，使平衡圈(4)与传动齿轮(7)直接接触且不留间隙，每个定位支架(3)的大端(31)部分依次平行放置两件传动齿轮(7)；
(2)将步骤(1)中装好料的所述渗碳组合总装结构放入渗碳连续生产线的脱脂炉中进行预热、脱脂；
(3)放入主炉进行渗碳；
(4)渗碳后对所述传动齿轮(7)进行淬火；
(5)利用清洗机进行清洗；
(6)放入回火炉中回火；
(7)卸料。
6.根据权利要求5所述的热处理方法，其特征在于：每26分钟将一个所述渗碳组合总装结构放入所述渗碳连续生产线，预热温度为360～380℃，渗碳温度为870～880℃，碳势为0.95～1.0，淬火温度为810～820℃，淬火时间为9～11分钟，回火温度为160～170℃。
7.根据权利要求5所述的热处理方法，其特征在于：所述平衡圈(4)与传动齿轮(7)直接接触，所述平衡圈(4)为耐热材料，其平面度保证在0.1以内。
8.根据权利要求5所述的热处理方法，其特征在于：包括4个平盘(2)，其中每个平盘(2)上分别安装有8件传动齿轮(7)。
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