CN110948190A - 一种渗碳硬齿面轮制造方法 - Google Patents

一种渗碳硬齿面轮制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110948190A
CN110948190A CN201910939812.5A CN201910939812A CN110948190A CN 110948190 A CN110948190 A CN 110948190A CN 201910939812 A CN201910939812 A CN 201910939812A CN 110948190 A CN110948190 A CN 110948190A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
carburized
allowance
grinding
hardened
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910939812.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陈琦
孔德华
袁垚
王聚平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSSC Nanjing Luzhou Machine Co Ltd
Original Assignee
CSSC Nanjing Luzhou Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSSC Nanjing Luzhou Machine Co Ltd filed Critical CSSC Nanjing Luzhou Machine Co Ltd
Priority to CN201910939812.5A priority Critical patent/CN110948190A/zh
Publication of CN110948190A publication Critical patent/CN110948190A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/14—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
    • B23F19/02—Lapping gear teeth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/32—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F16H55/0806—Involute profile
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

本发明涉及一种渗碳硬齿面轮制造方法，包括如下步骤，步骤S1、确定渗碳硬齿面轮材料与基本性能；步骤S2、磨齿余量加工形式采用在齿轮渐开线的形面上预留磨齿余量，加工时，齿根转接处切出向齿面两侧凹进的圆弧槽，磨齿后使形面与圆弧槽的圆弧相切或凹进量不大于0.25mm；步骤S3、根据齿轮模数确定齿轮所需的渗碳层深度及磨齿公法线余量；步骤S4、根据确定好的材料，磨齿余量加工形式，齿轮模数所对应的齿轮渗碳层深度及磨齿公法线余量进行齿轮加工。该方法可以生产不同材质、不同类型的渗碳硬齿面齿轮，产品质量稳定，能满足了用户的需求。

Description

一种渗碳硬齿面轮制造方法
技术领域
本发明属于齿轮制造工艺技术领域，具体涉及一种渗碳硬齿面轮制造方法。
背景技术
锚绞组合机硬齿面齿轮制造技术研究内容包括：掌握磨齿机设备的结构及参数，根据生产的齿轮的特点选用及设计合适的工装、选用合适的磨齿余量形式和余量(对应热处理变形控制)、及粗滚齿时选择合适的滚刀等。
研究渗碳淬火等热处理设备的使用，控制齿轮的热处理变形，渗碳淬火层的深度，齿轮渗碳淬火后的芯部组织和机械性能等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种渗碳硬齿面轮制造方法，可生产不同材质、不同类型的渗碳硬齿面齿轮，产品质量稳定，参数性能优良。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种渗碳硬齿面轮制造方法，包括如下步骤，
步骤S1、确定渗碳硬齿面轮材料与基本性能；
步骤S2、磨齿余量加工形式采用在齿轮渐开线的形面上预留磨齿余量，加工时，齿根转接处切出向齿面两侧凹进的圆弧槽，磨齿后使形面与圆弧槽的圆弧相切或凹进量不大于0.25mm；
步骤S3、根据齿轮模数确定齿轮所需的渗碳层深度及磨齿公法线余量；
步骤S4、根据确定好的材料，磨齿余量加工形式，齿轮模数所对应的齿轮渗碳层深度及磨齿公法线余量进行齿轮加工。
本发明进一步限定的技术方案是：渗碳硬齿面轮材料为16MnCr5或16CrNiMo7-6。
进一步的，渗碳硬齿面轮为模数为3-20、齿数为17-40的齿轮轴和模数3-8、齿数50-120的扁齿轮。
进一步的，圆弧槽向齿面凹进0.25mm-0.35mm。
进一步的，齿轮的齿顶圆余量为φ0.3mm-φ0.4mm，模数为20和25的齿顶圆余量为φ0.60mm，齿轮宽度≥φD1，两侧面余量均为0.10-0.15mm，齿轮宽度＜φD1，单边余量为3mm-4mm，φD1按齿顶圆-2.5m*2计算。
本发明的有益效果是：该方法可以生产不同材质、不同类型的渗碳硬齿面齿轮，产品质量稳定，能满足了用户的需求。
附图说明
图1为本发明的磨齿余量形式示意图；
图2为本发明的实施例中齿轮轴试棒取样图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种渗碳硬齿面轮制造方法，包括如下步骤，
步骤S1、确定渗碳硬齿面轮材料与基本性能；
步骤S2、磨齿余量加工形式采用在齿轮渐开线的形面上预留磨齿余量，加工时，齿根转接处切出向齿面两侧凹进的圆弧槽，磨齿后使形面与圆弧槽的圆弧相切或凹进量不大于0.25mm；
步骤S3、根据齿轮模数确定齿轮所需的渗碳层深度及磨齿公法线余量；
步骤S4、根据确定好的材料，磨齿余量加工形式，齿轮模数所对应的齿轮渗碳层深度及磨齿公法线余量进行齿轮加工。
渗碳硬齿面轮材料为16MnCr5或16CrNiMo7-6，其中，18CrNiMo7-6主要用于有低温要求的船型。
齿轮经过渗碳淬火后，其基体材料的机械性能见表1，规格见表2，
Figure BDA0002222573720000021
Figure BDA0002222573720000031
表1、渗碳齿轮淬火后基体材料的机械性能表
试棒尺寸 齿轮外径(D)/4 齿轮外径(D)
φ60 ≥60 ≥240
φ30 11＜X＜60 44＜X＜240
φ11 ≤11 ≤44
表2、渗碳齿轮试棒规格表
渗碳硬齿面轮为模数为3-20、齿数为17-40的齿轮轴和模数3-8、齿数50-120的扁齿轮。
如图1所示，圆弧槽向齿面凹进0.25mm-0.35mm，这种形式是重载高速齿轮磨齿最理想的形式，既减少磨齿的磨削热，提高磨齿生产率，又提高重载齿轮的齿根弯曲疲劳强度。
渗碳硬齿面齿轮渗碳层深度见表3，
Figure BDA0002222573720000032
Figure BDA0002222573720000041
表3、渗碳硬齿面齿轮渗碳层深度表
磨齿余量的大小应以除去齿面缺陷层、消除渗碳淬火变形、保证渗碳层规定厚度要求、达到齿轮磨齿精度的最小余量为准，磨齿余量的均匀性对保证齿面质量十分重要，磨齿余量不均匀性受下列三个因素影响：
(1)齿轮的预加工滚齿的精度。
(2)渗碳、淬火的热处理变形。
(3)热处理后修正基准加工中产生的误差。
采用的磨齿余量见表4，
Figure BDA0002222573720000042
表4、渗碳硬齿面齿轮磨齿余量表
生产的渗碳硬齿面齿轮(图号为86.03-0040.1：01、模数10)，做渗碳淬火处理后，做相应的试验，试验内容包括：
(1)齿轮硬度检测见表5.
(2)渗碳层硬度梯度(显微硬度检测从表面到最深渗碳层硬度衰减曲线)。
(3)渗碳层组织检测(残余奥氏体含量，碳化物级别，金相组织)。
(4)实物心部硬度及力学性能。
(5)心部金相组织。
Figure BDA0002222573720000051
表5、齿轮硬度检测数据表
从试验零件上截取了试样，材质16MnCr5按EN10084验收，机械性能参考值：640MPa≤Rm≤930MPa，ReH(RP0.2)≥440MPa，A≥11％，Z≥40％，KV≥34J。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种渗碳硬齿面轮制造方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤S1、确定渗碳硬齿面轮材料与基本性能；
步骤S2、磨齿余量加工形式采用在齿轮渐开线的形面上预留磨齿余量，加工时，齿根转接处切出向齿面两侧凹进的圆弧槽，磨齿后使形面与圆弧槽的圆弧相切或凹进量不大于0.25mm；
步骤S3、根据齿轮模数确定齿轮所需的渗碳层深度及磨齿公法线余量；
步骤S4、根据确定好的材料，磨齿余量加工形式，齿轮模数所对应的齿轮渗碳层深度及磨齿公法线余量进行齿轮加工。
2.根据权利要求1所述的一种渗碳硬齿面轮制造方法，其特征在于，所述渗碳硬齿面轮材料为16MnCr5或16CrNiMo7-6。
3.根据权利要求1所述的一种渗碳硬齿面轮制造方法，其特征在于，所述渗碳硬齿面轮为模数为3-20、齿数为17-40的齿轮轴和模数3-8、齿数50-120的扁齿轮。
4.根据权利要求1所述的一种渗碳硬齿面轮制造方法，其特征在于，所述圆弧槽向齿面凹进0.25mm-0.35mm。
5.根据权利要求1所述的一种渗碳硬齿面轮制造方法，其特征在于，齿轮的齿顶圆余量为φ0.3mm-φ0.4mm，模数为20和25的齿顶圆余量为φ0.60mm，齿轮宽度≥φD1，两侧面余量均为0.10-0.15mm，齿轮宽度＜φD1，单边余量为3mm-4mm，φD1按齿顶圆-2.5m*2计算。
CN201910939812.5A 2019-09-30 2019-09-30 一种渗碳硬齿面轮制造方法 Pending CN110948190A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910939812.5A CN110948190A (zh) 2019-09-30 2019-09-30 一种渗碳硬齿面轮制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910939812.5A CN110948190A (zh) 2019-09-30 2019-09-30 一种渗碳硬齿面轮制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110948190A true CN110948190A (zh) 2020-04-03

Family

ID=69975533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910939812.5A Pending CN110948190A (zh) 2019-09-30 2019-09-30 一种渗碳硬齿面轮制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110948190A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115302018A (zh) * 2022-07-29 2022-11-08 中国第一汽车股份有限公司 一种变速箱输出轴滚齿的加工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1023960A2 (en) * 1999-01-29 2000-08-02 AMSTED Industries Incorporated Method and apparatus for improvement of involute and lead error in powder metal gears
CN101898297A (zh) * 2010-04-15 2010-12-01 南通振华重型装备制造有限公司 大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法
CN103831599A (zh) * 2014-03-20 2014-06-04 重庆市坤津机械厂 一种硬齿面齿轮的加工方法
CN107553077A (zh) * 2017-08-17 2018-01-09 南京高精船用设备有限公司 一种低刚性渗碳淬火硬齿面齿条加工工艺
CN110014273A (zh) * 2019-04-08 2019-07-16 华南理工大学 一种成对渐开线行星齿轮的加工方法及装配方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1023960A2 (en) * 1999-01-29 2000-08-02 AMSTED Industries Incorporated Method and apparatus for improvement of involute and lead error in powder metal gears
CN101898297A (zh) * 2010-04-15 2010-12-01 南通振华重型装备制造有限公司 大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法
CN103831599A (zh) * 2014-03-20 2014-06-04 重庆市坤津机械厂 一种硬齿面齿轮的加工方法
CN107553077A (zh) * 2017-08-17 2018-01-09 南京高精船用设备有限公司 一种低刚性渗碳淬火硬齿面齿条加工工艺
CN110014273A (zh) * 2019-04-08 2019-07-16 华南理工大学 一种成对渐开线行星齿轮的加工方法及装配方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
逯勤: "渗碳硬齿面齿轮加工工艺", 《现代零部件》 *
齿轮手册编委会: "《齿轮手册.下册（第2版）》", 31 May 2002, 机械工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115302018A (zh) * 2022-07-29 2022-11-08 中国第一汽车股份有限公司 一种变速箱输出轴滚齿的加工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112548507B (zh) 一种渗碳淬火大内齿齿圈加工方法
CN104889505B (zh) 非对称滚刀及其设计方法
CN108950170B (zh) 汽车减速器齿轮渗碳淬火变形控制方法及应用
CN110948190A (zh) 一种渗碳硬齿面轮制造方法
CN104723046A (zh) 一种用于提高渗氮圆锥齿轮零件加工精度的方法
CN110241288B (zh) 一种减少齿轮感应淬火变形的方法
JP2008121064A (ja) 低ひずみ焼入れ材の製造方法
CN112238267B (zh) 一种鼓形齿加工方法
CN101333663B (zh) 一种减小齿轮在氮化热处理中变形的工艺方法
CN216632846U (zh) 一种新型金刚石台阶圆锯片
CN113084466B (zh) 一种三截面精度一致的斜齿轮的加工方法和一种斜齿轮
CN111720521B (zh) 一种精密耐磨同步带轮及其制造方法
CN110227914B (zh) 一种高线精轧机组的齿轮轴的高精度加工方法
US11555225B2 (en) Methods of manufacturing hypoid gears
Yamaoka et al. Bending fatigue strength of case-carburized helical gears with large helix angles up to 40 degrees
JP2614653B2 (ja) 熱処理歪の少ない浸炭部品の製造方法
EP3779221B1 (en) Intermediary race member of rolling bearing, race, rolling bearing and production method therefor
Sitzmann et al. Influence of the Case Properties After Nitriding on the Load Carrying Capacity of Highly Loaded Gears
JPS63109152A (ja) 歯付部品の製造方法
CN117206838A (zh) 一种发动机曲轴链轮加工方法
Rakhit Pitting Life of Ground, Carburized and Hardened Gears With Uncontrolled Heat Treat Distortion
CN114876603B (zh) 一种高速大功率内燃机凸轮轴的制造方法
JPH0315062B2 (zh)
CN109931367A (zh) 一种直线型伞齿轮的啮合结构、减速机及该齿轮的制造方法
Seki et al. Influence of shot peening on surface durability of case-hardened steel gears (Influences of shot velocity and shot diameter)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200403

RJ01 Rejection of invention patent application after publication