CN109825694B - 用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，包括加热装置、旋转平台装置、工作台、升降装置、竖直电源台、底座和多个红外测温摄像头，加热装置包括仿形式感应线圈和感应线圈支架，感应线圈支架的一端垂直固定在竖直电源台上，感应线圈支架的另一端固定有仿形式感应线圈，仿形式感应线圈位于旋转平台装置的上方，旋转平台装置用于固定支撑圆柱斜齿轮，旋转平台装置安装在工作台上，工作台安装在升降装置上，升降装置固定在底座上，竖直电源台垂直固定在底座上。本发明还提供一种用于圆柱斜齿轮的逐层式加热方法，有效地降低端面效应造成的影响，提高齿面淬硬层深度的均匀性和圆柱斜齿轮的使用寿命。

Description

用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置

技术领域

本发明属于热处理技术领域，尤其涉及一种用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置及其方法。

背景技术

感应淬火是热处理的重要工艺之一，其是用感应电流对工件的表面进行淬火处理，加热冷却后表面获得硬度高的马氏体组织，而内部组织仍然具有良好的韧性、塑性和较高的强度等，以满足零件在交变载荷作用下具有高的使用寿命。感应淬火尤其以它具有生产效率高、能耗低、污染小以及易实现自动化等优点而倍受欢迎，在齿轮的强化方法中，与调质、渗碳、渗氮一起构成四大基础工艺。随着工业技术的发展，各种机械设备的参数不断提高，相应的齿轮承载能力、运行品质及体积大小都提出了更高的要求。圆柱斜齿轮具有高重合度，轮齿啮合性好，传动平稳无噪声等优点，在高速、大功率传动装置中得到了广泛的应用。现有技术中，在对圆柱斜齿轮进行感应加热时，传统的圆形感应线圈产生的磁场不能和圆柱斜齿轮齿面保持垂直，齿面受热不均匀，而且易出现齿顶过热而齿沟无淬硬层的情况，得到的圆柱斜齿轮齿面常常存在缺陷，从而降低了齿轮的质量和使用寿命。另外，由于存在端面效应，在圆形感应线圈移动的过程中，圆柱斜齿轮在感应线圈的进出口位置受电磁效应的综合影响，容易在齿廓产生较大温差，导致齿面淬火硬度不均的现象，即软硬点现象的出现。因此，需要一种用于圆柱斜齿轮的感应加热装置及工艺，能够均匀的对圆柱斜齿轮进行感应加热，使齿面受热均匀，保证齿面淬硬层深度的均匀性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，采用仿形式感应线圈，保证感应线圈与齿面间距恒定，感应线圈产生的磁场和圆柱斜齿轮齿面保持垂直，使齿面受热均匀，保证齿面淬硬层深度的均匀性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，包括加热装置、旋转平台装置、工作台、升降装置、竖直电源台和底座，所述加热装置包括仿形式感应线圈和感应线圈支架，所述感应线圈支架的一端垂直固定在所述竖直电源台上，所述感应线圈支架的另一端固定有所述仿形式感应线圈，所述仿形式感应线圈位于所述旋转平台装置的上方，所述旋转平台装置用于固定支撑圆柱斜齿轮，所述旋转平台装置安装在所述工作台上，所述工作台安装在所述升降装置上，所述升降装置固定在所述底座上，所述竖直电源台垂直固定在所述底座上。

优选地，所述旋转平台装置包括第一电动机、三爪卡盘和旋转平台装置外壳，所述旋转平台装置外壳的底部设有多个连接脚，所述连接脚固定在所述工作台上，所述旋转平台装置外壳的内部设有所述第一电动机，所述第一电动机的输出轴通过所述旋转平台装置外壳上部的通孔后延伸至所述旋转平台装置外壳的外部，且插接在所述三爪卡盘的卡盘体的中部，所述三爪卡盘用于固定所述圆柱斜齿轮。

优选地，所述升降装置包括滚珠丝杠、导轨、第二电动机和固定板，所述第二电动机固定在固定板上，所述滚珠丝杠的下端和所述导轨的下端分别固定在所述底座上，所述滚珠丝杠的上端穿过所述固定板与第二电动机的输出轴相连，所述工作台安装在所述导轨和滚珠丝杠上，所述第二电动机带动滚珠丝杠旋转从而使工作台沿所述导轨进行升降运动。

优选地，所述感应线圈支架为一组水平平板。

一种利用前述的用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置进行加热的方法，其具体包括以下步骤：

S1、将待热处理的圆柱斜齿轮放置于三爪卡盘上，对准仿形式感应线圈下端面齿顶和齿根并固定，控制第二电动机，使圆柱斜齿轮以线速度20mm/s运动至距仿形式感应线圈下端面20mm处；

S2、将圆柱斜齿轮上端面到下端面的距离记做d，将d均分成三份，分别为d₁、d₂和d₃，且d＝d₁+d₂+d₃，调整第二电动机的转速，使圆柱斜齿轮以线速度5-10mm/s运动，同时控制第一电动机，使圆柱斜齿轮以角速度10-15rad/s旋转，以达到使圆柱斜齿轮沿螺旋角β上升的目的；使圆柱斜齿轮上升至d₁位置，竖直电源台供电，仿形式感应线圈对d₁部分进行加热，设定电源加热功率80-100kW、电流频率15-20kHz静止加热，静止加热时间为t₁，通过第一红外测温摄像头测得A点温度值T_A，第二红外测温摄像头测得B点温度值T_B，其中A点和B点分别为d₁部分上下两个端面的任意一点，计算出A、B两点温差值△T₁＝|T_A-T_B|，当温差值△T₁≤100℃时，则进行d₂部分的加热，反之，若温差值△T₁>100℃，则继续加热直到温差值△T₁≤100℃为止，完成对d₁部分的加热工作；

S3、d₁部分加热结束后，仿形式感应线圈以线速度15-20mm/s、角速度20-25rad/s快速升至d₂位置，设定电源加热功率160-180kW、电流频率5-10kHz静止加热，静止加热时间为t₂，通过第三红外测温摄像头测得C点温度值T_C，其中，B点和C点分别为d₂部分上下两个端面的任意一点，计算出B、C两点温差值△T₂＝|T_B-T_C|，当温差值△T₂≤50℃时，则进行d₃部分的加热，反之，若温差值△T₂>50℃，则继续加热直到温差值△T₂≤50℃为止，完成对d₂部分的加热工作；

S4、d₂部分加热结束后，仿形式感应线圈以线速度5-10mm/s、角速度10-15rad/s上升至d₃位置，设定电源加热功率80-100kW、电流频率15-20kHz静止加热，静止加热时间为t₃，通过第四红外测温摄像头测得D点温度值T_D，其中C点和D两点分别为d₃部分上下两个端面的任意一点，计算出C、D两点温差值△T₃＝|T_C-T_D|，若温差值△T₃≤25℃时，则圆柱斜齿轮以线速度20mm/s运动至距感应线圈上端面50mm处，并停止加热，反之，若温差值△T₃>25℃，则继续加热直到温差值△T₃≤25℃为止，完成对圆柱斜齿轮的加热工作。

优选地，静止加热时间t₁、t₂和t₃均为5～15s。

优选地，步骤S2中，线速度为5mm/s，角速度为10rad/s，加热功率为80kW，电流频率为15-20kHz。

优选地，步骤S3中，线速度为15mm/s，角速度为20rad/s，加热功率为176kW，电流频率为5kHz。

优选地，步骤S4中，线速度为5mm/s，角速度为10rad/s，加热功率为94kW，电流频率为15kHz。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用仿形式感应线圈，保证感应线圈与齿面间距恒定，感应线圈产生的磁场和圆柱斜齿轮的齿面保持垂直，使齿面受热均匀，保证齿面淬硬层深度的均匀性。

(2)采用旋转平台装置支撑圆柱斜齿轮，实现圆柱斜齿轮的变速旋转；升降装置控制圆柱斜齿轮在竖直方向的运动，使圆柱斜齿轮螺旋上升，解决了仿形式感应线圈难以与圆柱斜齿轮进行配合的问题。

(3)通过准确、高效地改变电源加热功率、电流频率、加热开始和终止位置、运动速率等参数，有效降低了现有技术中工件向感应线圈运动时由于端面效应造成的软硬点现象，从而避免或减小了加热过程中的齿廓温差，有效地降低端面效应造成的影响，保证圆柱斜齿轮齿顶和齿根部分的淬火温度及淬硬层深度相同，提高齿面淬硬层深度的均匀性和圆柱斜齿轮的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置的结构示意图；

图2a为本发明加热d₁部分的示意图；

图2b为本发明加热d₂部分的示意图；

图2c为本发明加热d₃部分的示意图；

图3a为本发明d₁部分的侧视图；

图3b为本发明d₂部分的侧视图；

图3c为本发明d₃部分的侧视图；

图4为本发明中不同工位加热时圆柱斜齿轮与仿形式感应线圈的相对位置示意图；

图5a为调整前L1位置时齿廓磁感线分布图；

图5b为调整前L3位置时齿廓磁感线分布图；

图5c为调整前L5位置时齿廓磁感线分布图；

图6a为调整后L1位置时齿廓磁感线分布图；

图6b为调整后L3位置时齿廓磁感线分布图；

图6c为调整后L5位置时齿廓磁感线分布图；

图7本发明中不同工位调整前、后齿廓磁场强度曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，而非对本发明的保护范围限制。需要理解的是在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于简化文字描述以区别于类似的对象，而不能理解为特定的次序间的先后关系。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，一种用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，包括加热装置、旋转平台装置、工作台6、升降装置、竖直电源台2、底座8和多个红外测温摄像头，加热装置包括仿形式感应线圈10和感应线圈支架1，感应线圈支架1的一端垂直固定在竖直电源台2上，感应线圈支架1的另一端固定有仿形式感应线圈10，仿形式感应线圈10位于旋转平台装置的上方，旋转平台装置用于固定支撑圆柱斜齿轮9，用于加热过程中圆柱斜齿轮的旋转，可实现变速旋转，旋转平台装置安装在工作台6上，工作台6安装在升降装置上，升降装置固定在底座8上，升降装置能控制加热过程中圆柱斜齿轮的在竖直方向的升降，升降装置与旋转平台装置配合可实现圆柱斜齿轮的螺旋上升和下降，竖直电源台2垂直固定在底座8上。

旋转平台装置包括第一电动机12、三爪卡盘13和旋转平台装置外壳14，旋转平台装置外壳14的底部设有多个连接脚15，连接脚固定在工作台6上，旋转平台装置外壳14的内部设有第一电动机12，第一电动机12的输出轴11通过旋转平台装置外壳14上部的通孔后延伸至旋转平台装置外壳14的外部，且插接在三爪卡盘13的卡盘体的中部，三爪卡盘13用于固定圆柱斜齿轮9，第一电动机12电动三爪卡盘13旋转，从而带动三爪卡盘13上的圆柱斜齿轮9进行旋转，通过控制第一电动机12的转速从而实现圆柱斜齿轮9的变速旋转。

升降装置包括滚珠丝杠5、导轨7、第二电动机3和固定板4，第二电动机3固定在固定板4上，滚珠丝杠5的下端和导轨7的下端分别固定在底座8上，滚珠丝杠5的上端穿过固定板4与第二电动机3的输出轴相连，工作台6安装在导轨7和滚珠丝杠5上，第二电动机3带动滚珠丝杠5旋转从而使工作台6沿导轨7进行竖直方向的升降运动。第一电动机12和第二电动机3配合可实现圆柱斜齿轮9的螺旋上升和下降。

本发明采用多个红外测温摄像头测量加热过程中圆柱斜齿轮的温度，多个红外测温摄像头位于不同的位置，便于精确测量加热温度，利用加热过程的准确控制。

优选地，感应线圈支架1为一组水平平板。

本发明还提供一种利用前述的用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置进行加热的方法，其具体包括以下步骤：

S1、将待热处理的圆柱斜齿轮放置于三爪卡盘上，对准仿形式感应线圈下端面齿顶和齿根并固定，控制第二电动机，使圆柱斜齿轮以线速度20mm/s运动至距仿形式感应线圈下端面20mm处；

S2、将圆柱斜齿轮上端面到下端面的距离记做d，将d均分成三份，分别为d₁、d₂和d₃，且d＝d₁+d₂+d₃，调整第二电动机的转速，使圆柱斜齿轮以线速度5-10mm/s运动，同时控制第一电动机，使圆柱斜齿轮以角速度10-15rad/s旋转，以达到使圆柱斜齿轮沿螺旋角β上升的目的；使圆柱斜齿轮上升至d₁位置，竖直电源台供电，仿形式感应线圈对d₁部分进行加热，设定电源加热功率80-100kW、电流频率15-20kHz静止加热，静止加热时间为5～15s，通过第一红外测温摄像头测得A点温度值T_A，第二红外测温摄像头测得B点温度值T_B，其中A点和B点分别为d₁部分上下两个端面的任意一点，计算出A、B两点温差值△T₁＝|T_A-T_B|，当温差值△T₁≤100℃时，则进行d₂部分的加热，反之，若温差值△T₁>100℃，则继续加热直到温差值△T₁≤100℃为止，完成对d₁部分的加热工作；

S3、d₁部分加热结束后，仿形式感应线圈以线速度15-20mm/s、角速度20-25rad/s快速升至d₂位置，设定电源加热功率160-180kW、电流频率5-10kHz静止加热，静止加热时间为5～15s，通过第三红外测温摄像头测得C点温度值T_C，其中，B点和C点分别为d₂部分上下两个端面的任意一点，计算出B、C两点温差值△T₂＝|T_B-T_C|，当温差值△T₂≤50℃时，则进行d₃部分的加热，反之，若温差值△T₂>50℃，则继续加热直到温差值△T₂≤50℃为止，完成对d₂部分的加热工作；

S4、d₂部分加热结束后，仿形式感应线圈以线速度5-10mm/s、角速度10-15rad/s上升至d₃位置，设定电源加热功率80-100kW、电流频率15-20kHz静止加热，静止加热时间为5～15s，通过第四红外测温摄像头测得D点温度值T_D，其中C点和D两点分别为d₃部分上下两个端面的任意一点，计算出C、D两点温差值△T₃＝|T_C-T_D|，若温差值△T₃≤25℃时，则圆柱斜齿轮以线速度20mm/s运动至距感应线圈上端面50mm处，并停止加热，反之，若温差值△T₃>25℃，则继续加热直到温差值△T₃≤25℃为止，完成对圆柱斜齿轮的加热工作。

如图4所示，图中位置L1为齿轮上端面进入仿形式感应线圈之前，齿轮运动到L2时对d₁部分进行加热，齿轮运动到L3时对d₂部分进行加热，齿轮运动到L4时对d₃部分进行加热，齿轮运动到L5时齿轮下端面离开感应线圈，调整前圆柱斜齿轮以恒定的线速度10mm/s向上运动，以恒定的角速度15rad/s旋转，设定电流频率90kW、电流频率20kHz对d₁、d₂和d₃部分依次进行加热，采用相同的参数对整个圆柱斜齿轮进行加热，如图5a-5c所示，在圆柱斜齿轮运动过程中，齿轮上端面进入仿形式感应线圈之前的位置L1和齿轮下端面离开感应线圈之后的位置L5，受端面效应的影响，L1(图5a)和L5(图5b)位置时的齿廓的磁感线分布明显比仿形式感应线圈加热d₃时的位置L3(图5b)密集，容易在齿廓产生较大温差，导致齿面淬火硬度不均的现象，即软硬点现象的出现。

而调整后是以本发明的加热方法进行加热，本实施例的具体加热方法为：

S1、将待热处理的圆柱斜齿轮放置于三爪卡盘13上，对准仿形式感应线圈10下端面齿顶和齿根并固定，控制第二电动机3，使圆柱斜齿轮以线速度20mm/s运动至距仿形式感应线圈10下端面20mm处；

S2、将圆柱斜齿轮9上端面到下端面的距离记做d，将d均分成三份，分别为d₁、d₂、d₃，且d＝d₁+d₂+d₃，d_1＝d_2＝d₃，对d₁部分进行加热的具体参数如表1所示，调整第二电动机3的转速，使圆柱斜齿轮9以线速度8mm/s运动，同时控制第一电动机12，使圆柱斜齿轮9以角速度12rad/s旋转，以达到使圆柱斜齿轮沿螺旋角β上升的目的；使圆柱斜齿轮9上升至d₁位置，竖直电源台供电仿形式感应线圈10对d₁部分进行加热，设定电源加热功率86kW、电流频率18kHz静止加热10s，通过第一红外测温摄像头21测得A点温度值T_A，第二红外测温摄像头22测得B点温度值T_B，其中A、B两点分别为d₁部分上下两个端面上的任意一点，计算出A、B两点温差值△T₁＝|T_A-T_B|，当温差值△T₁≤100℃时，则进行d₂部分的加热，反之，若温差值△T₁>100℃，则继续加热直到温差值△T₁≤100℃为止，完成对d₁部分的加热工作，只有当补偿温度低于100℃时，能够有效降低端面效应的影响；

表1d₁部分感应加热工艺参数

加热功率	电源频率	线速度	角速度	补偿温度
					86kW	18kHz	8mm/s	12rad/s	100℃

S3、对d₂部分进行加热，d₂部分感应加热工艺参数如表2所示：d₁部分加热结束后，仿形式感应线圈10以线速度16mm/s、角速度22rad/s快速升至d₂位置，设定电源加热功率176kW、电流频率7kHz静止加热10s，通过第三红外测温摄像头23测得C点温度值T_C，其中B、C两点分别为d₂部分上下两个端面上的任意一点，B点为d₁部分和d₂部分共用的点，计算出B、C两点温差值△T₂＝|T_B-T_C|，当温差值△T₂≤50℃时，则进行d₃部分的加热，反之，若温差值△T₂>50℃，则‘继续加热直到温差值△T₂≤50℃为止，完成对d₂部分的加热工作；

表2d₂部分感应加热工艺参数

加热功率	电源频率	线速度	角速度	补偿温度
					176kW	7kHz	16mm/s	22rad/s	50℃

S4、对d₃部分进行加热，d₃部分感应加热工艺参数如表3所示：d₂部分加热结束后，仿形式感应线圈10以线速度8mm/s、角速度12rad/s上升至d₃位置，设定电源加热功率94kW、电流频率16kHz静止加热10s，通过第四红外测温摄像头24测得D点温度值T_D，其中C、D两点分别为d₃部分上下两个端面上的任意一点，C点为d₂部分和d₃部分共用的点，计算出C、D两点温差值△T₃＝|T_C-T_D|，若温差值△T₃≤25℃时，则圆柱斜齿轮以线速度20mm/s运动至距感应线圈上端面50mm处，并停止加热，反之，若温差值△T₃>25℃则继续加热直到温差值△T₃≤25℃为止，完成对圆柱斜齿轮的加热工作。

表3d₃部分感应加热工艺参数

加热功率	电源频率	线速度	角速度	补偿温度
					94kW	16kHz	8mm/s	12rad/s	25℃

如图6a-6c所示，调整后的齿廓的磁感线分布在L1、L3和L5位置时的分布情况相同，圆柱斜齿轮齿顶和齿根部分的淬火温度及淬硬层深度相同，提高齿面淬硬层深度的均匀性，避免了端面效应的产生。

如图7，调整前圆柱斜齿轮在不同工位下，磁场强度相差很大，调整后圆柱斜齿轮在不同工位下的磁场强度曲线M2相较于调整前M1平滑许多。由此可见，通过改变电源加热功率、电流频率、加热开始和终止位置、运动速率等参数，可以有效降低端面效应造成的影响，保证圆柱斜齿轮齿顶和齿根部分的淬火温度及淬硬层深度相同，提高齿面淬硬层深度的均匀性和圆柱斜齿轮的使用寿命。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，其特征在于：包括加热装置、旋转平台装置、工作台、升降装置、竖直电源台和底座，所述加热装置包括仿形式感应线圈和感应线圈支架，所述感应线圈支架的一端垂直固定在所述竖直电源台上，所述感应线圈支架的另一端固定有所述仿形式感应线圈，所述仿形式感应线圈位于所述旋转平台装置的上方，所述旋转平台装置用于固定支撑圆柱斜齿轮，所述旋转平台装置安装在所述工作台上，所述工作台安装在所述升降装置上，所述升降装置固定在所述底座上，所述竖直电源台垂直固定在所述底座上；所述旋转平台装置包括第一电动机、三爪卡盘和旋转平台装置外壳，所述升降装置包括滚珠丝杠、导轨、第二电动机和固定板；

利用该圆柱斜齿轮的逐层式加热装置进行加热的方法，具体包括以下步骤：

S1、将待热处理的圆柱斜齿轮放置于三爪卡盘上，对准仿形式感应线圈下端面齿顶和齿根并固定，控制第二电动机，使圆柱斜齿轮以线速度20mm/s运动至距仿形式感应线圈下端面20mm处；

S2、将圆柱斜齿轮上端面到下端面的距离记做d，将d均分成三份，分别为d₁、d₂和d₃，且d＝d₁+d₂+d₃，调整第二电动机的转速，使圆柱斜齿轮以线速度5-10mm/s运动，同时控制第一电动机，使圆柱斜齿轮以角速度10-15rad/s旋转，以达到使圆柱斜齿轮沿螺旋角β上升的目的；使圆柱斜齿轮上升至d₁位置，竖直电源台供电，仿形式感应线圈对d₁部分进行加热，设定电源加热功率80-100kW、电流频率15-20kHz静止加热，静止加热时间为t₁，通过第一红外测温摄像头测得A点温度值T_A，第二红外测温摄像头测得B点温度值T_B，其中A点和B点分别为d₁部分上下两个端面的任意一点，计算出A、B两点温差值△T₁＝|T_A-T_B|，当温差值△T₁≤100℃时，则进行d₂部分的加热，反之，若温差值△T₁>100℃，则继续加热直到温差值△T₁≤100℃为止，完成对d₁部分的加热工作；

S3、d₁部分加热结束后，仿形式感应线圈以线速度15-20mm/s、角速度20-25rad/s快速升至d₂位置，设定电源加热功率160-180kW、电流频率5-10kHz静止加热，静止加热时间为t₂，通过第三红外测温摄像头测得C点温度值T_C，其中，B点和C点分别为d₂部分上下两个端面的任意一点，计算出B、C两点温差值△T₂＝|T_B-T_C|，当温差值△T₂≤50℃时，则进行d₃部分的加热，反之，若温差值△T₂>50℃，则继续加热直到温差值△T₂≤50℃为止，完成对d₂部分的加热工作；

S4、d₂部分加热结束后，仿形式感应线圈以线速度5-10mm/s、角速度10-15rad/s上升至d₃位置，设定电源加热功率80-100kW、电流频率15-20kHz静止加热，静止加热时间为t₃，通过第四红外测温摄像头测得D点温度值T_D，其中C点和D两点分别为d₃部分上下两个端面的任意一点，计算出C、D两点温差值△T₃＝|T_C-T_D|，若温差值△T₃≤25℃时，则圆柱斜齿轮以线速度20mm/s运动至距感应线圈上端面50mm处，并停止加热，反之，若温差值△T₃>25℃，则继续加热直到温差值△T₃≤25℃为止，完成对圆柱斜齿轮的加热工作。

2.根据权利要求1所述的用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，其特征在于：所述旋转平台装置外壳的底部设有多个连接脚，所述连接脚固定在所述工作台上，所述旋转平台装置外壳的内部设有所述第一电动机，所述第一电动机的输出轴通过所述旋转平台装置外壳上部的通孔后延伸至所述旋转平台装置外壳的外部，且插接在所述三爪卡盘的卡盘体的中部，所述三爪卡盘用于固定所述圆柱斜齿轮。

3.根据权利要求1所述的用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，其特征在于：所述第二电动机固定在固定板上，所述滚珠丝杠的下端和所述导轨的下端分别固定在所述底座上，所述滚珠丝杠的上端穿过所述固定板与第二电动机的输出轴相连，所述工作台安装在所述导轨和滚珠丝杠上，所述第二电动机带动滚珠丝杠旋转从而使工作台沿所述导轨进行升降运动。

4.根据权利要求1所述的用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，其特征在于：所述感应线圈支架为一组水平平板。

5.根据权利要求1所述的用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，其特征在于：静止加热时间t₁、t₂和t₃均为5～15s。

6.根据权利要求1所述的用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，其特征在于：步骤S2中，线速度为5mm/s，角速度为10rad/s，加热功率为80kW，电流频率为15-20kHz。

7.根据权利要求1所述的用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，其特征在于：步骤S3中，线速度为15mm/s，角速度为20rad/s，加热功率为176kW，电流频率为5kHz。

8.根据权利要求1所述的用于圆柱斜齿轮的逐层式加热装置，其特征在于：步骤S4中，线速度为5mm/s，角速度为10rad/s，加热功率为94kW，电流频率为15kHz。

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