CN109207679A - 一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法，所述热处理方法包括以下步骤：将需要处理的柔轮放置在电炉内；将电炉内升温至800‑870℃并进行第一次保温，所述第一次保温时间为0.3‑2h；所述第一次保温完成后，将电炉冷却至100‑300℃；将冷却后的电炉进行第二次保温，所述第二次保温的时间为0.3‑2h；第二次保温完成后，在160‑200℃的环境下回火0.5‑2h；将电炉冷却至室温。通过采用等温淬火的热处理工艺，淬火后得到贝氏体、马氏体和残余奥氏体组织使产品强度提高，韧性提高，耐磨性提高，经过新工艺处理的柔轮比经过原工艺处理后的柔轮的疲劳寿命高33％，延长产品的疲劳寿命。

Description

一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法
技术领域
本发明涉及一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法，尤其是一种涉及谐波减速器领域的提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法。
背景技术
谐波传动减速器主要由波发生器、柔性齿轮(柔轮)、柔性轴承和刚性齿轮四个基本构件组成，谐波传动减速器是一种靠波发生器装配上柔性轴承使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。谐波减速器的失效模式往往是由于柔轮使用时间长而引起的疲劳开裂或者疲劳磨损，柔轮一般采用真空淬火、空气炉或者保护气氛炉加热至800-870℃保温0.3-2h，之后淬火(油或者PAG、水冷、盐水冷却)，再在520-590℃保温2-3h然后进行空冷、水冷或者油冷，最后去应力退火，产品硬度34-37HRC。柔轮的硬度较低，耐磨性差，强度不高，故而容易出现磨损和疲劳断齿失效。
发明内容
本发明为了解决上述问题而提供的一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法，所述热处理方法包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在反应炉内；
步骤二、将反应炉内升温至800-870℃并进行第一次保温，所述第一次保温时间为0.3-2h；
步骤三、所述第一次保温完成后，将反应炉冷却至100-300℃；
步骤四、将冷却后的反应炉进行第二次保温，所述第二次保温的时间为0.3-2h；
步骤五、所述第二次保温完成后，在160-200℃的环境下回火0.5-2h；
步骤六、将反应炉冷却至室温。
本发明的有益效果在于：通过采用等温淬火的热处理工艺，淬火后得到贝氏体、马氏体和残余奥氏体组织使产品强度提高，韧性提高，耐磨性提高，经过新工艺处理的柔轮比经过原工艺处理后的柔轮的疲劳寿命高33％，延长产品的疲劳寿命。
具体实施方式
下面对本发明作进一步阐述：一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法，包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在反应炉内，反应炉可为但不限于电炉、真空炉等；
步骤二、将反应炉内升温至800-870℃并进行第一次保温，所述第一次保温时间为0.3-2h；
步骤三、第一次保温完成后，将反应炉冷却至100-300℃；
步骤四、将冷却后的反应炉进行第二次保温，第二次保温的时间为0.3-2h；
步骤五、所述第二次保温完成后，在160-200℃的环境下回火0.5-2h；
步骤六、将反应炉冷却至室温。
[实施例1]
一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法，以25-80型号的谐波减速器为例，包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在电炉内；
步骤二、将电炉内升温至870℃并进行第一次保温，所述第一次保温时间为1h；
步骤三、第一次保温完成后，将电炉冷却至180℃；
步骤四、将冷却后的电炉进行第二次保温，第二次保温的时间为1h；
步骤五、所述第二次保温完成后，在180℃的环境下回火1h；
步骤六、将电炉冷却至室温。
将完成热处理的柔轮从电炉内取出，通过硬度计检测柔轮的硬度，根据国标GB230测得热处理后的柔轮的硬度为43HRC，将装有经过热处理的柔轮的谐波减速器装入机器人中进行使用，测得装有经过热处理的柔轮的谐波减速器的疲劳寿命时间为12000h。
[实施例2]
一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法，以20-50型号的谐波减速器为例，包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在电炉内；
步骤二、将电炉内升温至870℃并进行第一次保温，所述第一次保温时间为1h；
步骤三、第一次保温完成后，将电炉冷却至200℃；
步骤四、将冷却后的电炉进行第二次保温，第二次保温的时间为1h；
步骤五、所述第二次保温完成后，在180℃的环境下回火1h；
步骤六、将电炉冷却至室温。
将完成热处理的柔轮从电炉内取出，通过硬度计检测柔轮的硬度，根据国标GB230测得热处理后的柔轮的硬度为42.5HRC，将装有经过热处理的柔轮的谐波减速器装入机器人中进行使用，测得装有经过热处理的柔轮的谐波减速器的疲劳寿命时间为12300h。
[实施例3]
一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法，以17-50型号的谐波减速器为例，包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在电炉内；
步骤二、将电炉内升温至870℃并进行第一次保温，所述第一次保温时间为1h；
步骤三、第一次保温完成后，将电炉冷却至190℃；
步骤四、将冷却后的电炉进行第二次保温，第二次保温的时间为1h；
步骤五、所述第二次保温完成后，在180℃的环境下回火1h；
步骤六、将电炉冷却至室温。
将完成热处理的柔轮从电炉内取出，通过硬度计检测柔轮的硬度，根据国标GB230测得热处理后的柔轮的硬度为43HRC，将装有经过热处理的柔轮的谐波减速器装入机器人中进行使用，测得装有经过热处理的柔轮的谐波减速器的疲劳寿命时间为11800h。
[对比例1]
一种谐波减速器柔轮的热处理方法，以25-80型号的谐波减速器为例，包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在真空炉内；
步骤二、将真空炉内加热至850℃并进行第一次保温，所述第一次保温时间为1h；
步骤三、第一次保温完成后，将柔轮进行油淬15min；
步骤四、将真空炉冷却至530℃并进行进行回火，回火的时间为1h；
步骤六、将电炉冷却至室温。
将完成热处理的柔轮从电炉内取出，通过硬度计检测柔轮的硬度，根据国标GB230测得热处理后的柔轮的硬度为36HRC，将装有经过热处理的柔轮的谐波减速器装入机器人中进行使用，测得装有经过热处理的柔轮的谐波减速器的疲劳寿命时间为9000h。
通过采用等温淬火的热处理工艺，淬火后得到贝氏体、马氏体和残余奥氏体组织使产品强度提高，韧性提高，耐磨性提高，经过新工艺处理的柔轮比经过原工艺处理后的柔轮的疲劳寿命高33％，延长产品的疲劳寿命。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (1)

1.一种提高谐波减速器柔轮寿命的热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在反应炉内；
步骤二、将反应炉内升温至800-870℃并进行第一次保温，所述第一次保温时间为0.3-2h；
步骤三、所述第一次保温完成后，将反应炉冷却至100-300℃；
步骤四、将冷却后的反应炉进行第二次保温，所述第二次保温的时间为0.3-2h；
步骤五、所述第二次保温完成后，在160-200℃的环境下回火0.5-2h；
步骤六、将反应炉冷却至室温。
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