CN109538731A - 300m钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用及其热处理工艺 - Google Patents

300m钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用及其热处理工艺 Download PDF

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    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
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Abstract

本发明涉及一种300M钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用。根据柔轮的工作受力情况，将柔轮的材料更换成300M钢，由于300M钢中微量元素Si和Ni含量较高，使得柔轮具有较高的弹性及韧性，能够延长柔轮的承载能力和疲劳寿命。

Description

300M钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用及其热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种300M钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用及其热处理工艺，尤其是一种涉及谐波减速器领域的300M钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用及其热处理工艺。
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，而柔轮在工作中需要很高的弹性极限和韧性，目前在这个领域内柔轮材料一般选择40CrNiMoA(SNCM439，ASTM4340)，以保证产品的韧性，但材料中Si含量极少，没有好的弹性极限。
发明内容
本发明为了解决上述问题而提供的一种300M钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用。
进一步地，所述300M钢包括C、Cr、Ni、Si、Mo、V、Mn、S、P中的一种或多种的微量元素。
更进一步地，所述300M钢中微量元素的百分比含量如下：
一种由上述材料制成的柔轮的热处理工艺，所述热处理工艺包括以下步骤：
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，将真空炉冷却至100-300℃；
步骤四、将冷却后的真空炉进行第二次保温，所述第二次保温的时间为0.3-2h；
步骤五、将真空炉冷却至室温。
本发明的有益效果在于：根据柔轮的工作受力情况，将柔轮的材料更换成300M钢，由于300M钢中微量元素Si和Ni含量较高，使得柔轮具有较高的弹性及韧性，能够延长柔轮的承载能力和疲劳寿命。
具体实施方式
下面对本发明作进一步阐述：
一种300M钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用。
具体地，300M钢包括C、Cr、Ni、Si、Mo、V、Mn、S、P中的一种或多种的微量元素，300M钢中微量元素的百分比含量如下：
一种由300M钢制成的柔轮的热处理工艺，热处理工艺包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在真空炉内；
步骤二、将真空炉内升温至800-870℃并进行第一次保温，第一次保温时间为0.3-2h；
步骤三、第一次保温完成后，将真空炉冷却至100-300℃；
步骤四、将冷却后的真空炉进行第二次保温，第二次保温的时间为0.3-2h；
步骤五、将真空炉冷却至室温。
[实施例1]
300M钢在25-80型号的谐波减速器的柔轮材料中的应用，该柔轮的热处理工艺包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在真空炉内；
步骤二、将真空炉内升温至870℃并进行第一次保温，第一次保温时间为1h；
步骤三、第一次保温完成后，将真空炉冷却至180℃；
步骤四、将冷却后的真空炉进行第二次保温，第二次保温的时间为1h；
步骤五、将真空炉冷却至室温。
将完成热处理的柔轮从电炉内取出，并装入25-80型号的谐波减速器中，将该谐波减速器装入机器人中进行使用并使其负载8Kg，测得改柔轮的的疲劳寿命时间为10000h。
[实施例2]
300M钢在20-50型号的谐波减速器的柔轮材料中的应用，该柔轮的热处理工艺包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在真空炉内；
步骤二、将真空炉内升温至870℃并进行第一次保温，第一次保温时间为1h；
步骤三、第一次保温完成后，将真空炉冷却至200℃；
步骤四、将冷却后的真空炉进行第二次保温，第二次保温的时间为1h；
步骤五、将真空炉冷却至室温。
将完成热处理的柔轮从电炉内取出，并装入20-50型号的谐波减速器中，将该谐波减速器装入机器人中进行使用并使其负载7Kg，测得改柔轮的的疲劳寿命时间为11000h。
[实施例3]
300M钢在17-50型号的谐波减速器的柔轮材料中的应用，该柔轮的热处理工艺包括以下步骤：
步骤一、将需要处理的柔轮放置在真空炉内；
步骤二、将真空炉内升温至870℃并进行第一次保温，第一次保温时间为1h；
步骤三、第一次保温完成后，将真空炉冷却至190℃；
步骤四、将冷却后的真空炉进行第二次保温，第二次保温的时间为1h；
步骤五、将真空炉冷却至室温。
将完成热处理的柔轮从电炉内取出，并装入17-50型号的谐波减速器中，将该谐波减速器装入机器人中进行使用并使其负载5Kg，测得改柔轮的的疲劳寿命时间为13000h。
[对比例1]
选择SNCM439作为25-80型号的谐波减速器的柔轮材料，将由SNCM439制成的柔轮装入25-80型号的谐波减速器中，将该谐波减速器装入机器人中进行使用并使其负载5Kg，测得改柔轮的的疲劳寿命时间为9000h。
[对比例2]
选择SNCM439作为20-50型号的谐波减速器的柔轮材料，将由SNCM439制成的柔轮装入20-50型号的谐波减速器中，将该谐波减速器装入机器人中进行使用并使其负载3Kg，测得改柔轮的的疲劳寿命时间为9000h。
[对比例3]
选择SNCM439作为17-50型号的谐波减速器的柔轮材料，将由SNCM439制成的柔轮装入17-50型号的谐波减速器中，将该谐波减速器装入机器人中进行使用并使其负载2Kg，测得改柔轮的的疲劳寿命时间为10000h。
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 (4)

1.一种300M钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用。
2.根据权利要求1所述的300M钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用，其特征在于，所述300M钢包括C、Cr、Ni、Si、Mo、V、Mn、S、P中的一种或多种的微量元素。
3.根据权利要求2所述的300M钢在谐波减速器的柔轮材料中的应用，其特征在于，所述300M钢中微量元素的百分比含量如下：
4.一种如权利要求3所述的柔轮的热处理工艺，其特征在于，所述热处理工艺包括以下步骤：
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，将真空炉冷却至100-300℃；
步骤四、将冷却后的真空炉进行第二次保温，所述第二次保温的时间为0.3-2h；
步骤五、将真空炉冷却至室温。
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