CN202898476U - 一种小型薄齿轮渗碳淬火工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型薄齿轮渗碳淬火工装，其要点是：包括支撑架、Y形吊架和定位销。支撑架、Y形吊架和定位销均为钢制件。支撑架包括底座和立柱。立柱从上方铅垂固定在底座的中央部位上。定位销水平设置在立柱上，且定位销的两端均伸出立柱外。Y形吊架包括套筒和支撑横梁。套筒为圆环柱体，套筒的内径与立柱的外径过渡配合。支撑横梁有3根。3根支撑横梁均水平设置在同一高度上，且以各自的一端与套筒固定连接，且3根支撑横梁以间隔角度沿套筒的辐向设置。Y形吊架由其套筒套在立柱上，且由定位销由下方对其进行阻挡定位。

Description

一种小型薄齿轮渗碳淬火工装

技术领域

本实用新型涉及热处理技术领域，具体涉及一种小型薄齿轮渗碳淬火工装。

背景技术

齿轮是交通工具核心零部件之一，齿轮的制造质量直接影响到它的使用寿命。齿轮热处理变形控制一直是影响制造质量的关键，若热处理变形超差，则会在增大部位增加了后续的磨削量和磨削难度，直接表现出来的是齿根凸台等，带来的隐形危害即是齿轮磨削后的渗碳层深变浅和表面硬度不足，使得齿轮在使用过程中过早疲劳失效，从而降低齿轮的使用寿命。

小型薄齿轮包括小型薄壁齿轮和小型薄腹板齿轮。所述小型齿轮是指直径小于1米的齿轮，所述的薄壁齿轮是指齿轮壁厚为齿轮直径的1/10至1/2的齿轮，而薄腹板齿轮是指齿轮腹板厚度为齿轮直径的1/10至1/2的齿轮。部分内燃机车齿轮、工程机械齿轮和电动汽车从动齿轮均属于薄齿轮（薄壁齿轮和薄腹板齿轮的统称）。通常可以采用箱式炉对小型薄壁齿轮和小型薄腹板齿轮进行热处理。热处理前，将小型薄齿轮平铺放置或叠放在箱式炉内，然后再进行热处理（图10表示出了叠放方式）。在这种放置方式下进行热处理后，存在如下的问题：一是小型薄壁齿轮在渗碳后和淬火后分别表现出齿顶收缩的现象，并且齿轮有较大的椭圆度和锥度。二是小型薄腹板齿轮在渗碳后和淬火后表现出端面跳动较大的现象，并伴随较大的椭圆度。三是浪费箱式炉内的空间，较难实现满炉装载，生产效率较低。 

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种结构简单，空间利用率较高、热处理质量较好的小型薄齿轮的渗碳淬火工装。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种小型薄齿轮渗碳淬火工装，其结构特点是：包括支撑架、Y形吊架和定位销。支撑架、Y形吊架和定位销均为钢制件。支撑架包括底座和立柱。立柱从上方铅垂固定在底座的中央部位上。定位销水平设置在立柱上，且定位销的两端均伸出立柱外。Y形吊架包括套筒和支撑横梁。套筒为圆环柱体，套筒的内径与立柱的外径过渡配合。支撑横梁有3根。3根支撑横梁均水平设置在同一高度上，且以各自的一端与套筒固定连接，且3根支撑横梁以间隔角度沿套筒的辐向设置。Y形吊架由其套筒套在立柱上，且由定位销由下方对其进行阻挡定位。

以上述技术方案为基础的技术方案是：底座是外周侧部相同于圆柱形的外周侧部的板体，且底座上均匀分布有2至8个相同的贯通上下的扇形孔。各扇形孔的周向的朝内的侧面位于同一个假象的圆柱形的外周侧面上，且该假象的圆柱形的中心轴线与底座的中心轴线为同一根铅垂线。各扇形孔的半径相同，且为底座半径的1/2至4/5。立柱为圆柱形，铅垂设置，立柱由其下端焊接固定在底座的上侧面中央上，且立柱在上下方向上等间距设有1至5个沿径向贯穿其柱体的截面呈方形的销孔。各销孔的相邻的内侧面之间以及各个内侧面与立柱的周向外侧面的相交部位之间的形状均为圆角过渡形状。

以上述技术方案为基础的技术方案是：Y形吊架的数量与立柱的销孔的数量相同。Y形吊架还包括挡块。挡块的数量与支撑横梁的数量相同，每根支撑横梁的上侧远离套筒的一端焊接固定有相应1个位于支撑横梁上方的挡块。

以上述技术方案为基础的技术方案是：定位销的数量与销孔的数量相同，各定位销的截面形状与相应的销孔的截面形状相对应，且定位销的长度为立柱的直径的1.2至2倍，各定位销插入相应的销孔中。

以上述技术方案为基础的技术方案是：还包括调节套。调节套为钢制圆环柱体。调节套的内径与立柱的外径相对应。调节套的外径为套筒的内径的1.2至2倍。调节套的轴向的长度为立柱上相邻两个销孔之间的距离的1/10至9/10，调节套套在立柱上，且位于相应的定位销与Y形吊架之间。

本实用新型具有积极的效果：

（1）采用本实用新型的小型薄齿轮渗碳淬火工装（以下简称为渗碳淬火工装），可以将小型薄齿轮分层悬挂在Y形吊架上，保证了渗碳淬火热处理后，齿轮的变形在公差范围内，减少了后续的加工困难，提高了齿轮热处理的质量；Y形吊架的层数和间距可以根据需要进行设计，大大提高了热处理设备的利用率。

（2）本实用新型的渗碳淬火工装，采用悬挂的方式，有效解决了小型薄齿轮的齿顶收缩问题，并且端面跳动也能有效地控制在公差范围内，从而使得热处理后的小型薄齿轮具有较小的或者零的椭圆度。

（3）本实用新型的渗碳淬火工装与传统工装及装炉方法相比，各工件之间具有一定的间隙，保证了淬火过程中的淬火油的充分流通，保证了小型薄齿轮各个位置的淬透。

（4）本实用新型的渗碳淬火工装和小型薄齿轮同样可以在井式炉中的大吊具上组装，炉子的空间利用率较高，可以实现满装。

（5）本实用新型的渗碳淬火工装上的各个零件可以拆卸移动，提高了装夹的灵活性，应用范围较广。

（6）本实用新型的渗碳淬火工装可以通过调整套来调整Y形吊架之间以及位于最下面的Y形吊架与支撑架的底座之间的距离，能适应不同的小型薄齿轮，应用范围广。

（7）本实用新型的渗碳淬火工装在Y形吊架的每根支撑横梁上均设有相应的挡块，能有效防止悬挂的小型薄齿轮在转移过程中滑落。

附图说明

图1为本实用新型的小型薄齿轮渗碳淬火工装的结构示意图；

图2为图1中的支撑架的示意图；

图3为从图2的前方向后观察时的支撑架的示意图；

图4为从图3的左方向右观察时的支撑架的示意图；

图5为图1中的Y形吊架的俯视示意图；

图6为从图5的左方向右观察时的示意图；

图7为定位销的结构示意图；

图8为调节套的结构示意图；

图9为本实用新型使用状态时的示意图；

图10为安装了调节套的小型薄齿轮渗碳淬火工装的结构示意图；

图11为传统的装夹方式的示意图。

上述附图中的标记如下：

支撑架1，底座11，扇形孔11-1，立柱12，销孔12-1，第一销孔12-1a，第二销孔12-2a，Y形吊架2，第一Y形吊架2a，第二Y形吊架2b，套筒21，支撑横梁22，挡块23，定位销3，调节套4，小型薄齿轮10。

具体实施方式

本实用新型的具体描述方位按照图3所示的方位进行描述，图3的上下左右即为描述的上下左右，面向图3的一方为前侧，背离图3的一方为后侧。靠近支撑架的中心的部位称为内侧，远离支撑架的中心的部位称为外侧。文字描述中的圆环柱体是指以水平设置的圆环形为基准，沿铅垂的轴线向上延伸而得到的体。

（实施例1）

见图1，本实施例的小型薄齿轮渗碳淬火工装包括支撑架1、Y形吊架2、定位销3和调节套4。支撑架1、Y形吊架2、定位销3和调节套4均为钢制件。

见图2至图4，支撑架1由底座11和立柱12组成。底座11为板状一体件，本实施例的底座11是外周侧部相同于圆柱形的外周侧部的板体，且底座11上均匀分布有2至8个相同的贯通上下的扇形孔11-1（本实施例为4个）。各扇形孔11-1的周向朝内的侧面位于同一个假象的圆柱形的外周侧面上，且该假象的圆柱形的中心轴线与底座11的中心轴线为同一根铅垂线。各扇形孔11-1的半径相同，且为底座11半径的1/2至4/5（本实施例为3/4）。立柱12为圆柱形，铅垂设置。立柱12由其下端焊接固定在底座11的上侧面的中央部位上，且立柱12的轴线与底座11的中心轴线相同。立柱12在上下方向上等间距设有1至5个沿径向贯穿其柱体的截面呈方形的销孔12-1（本实施例为2个），2个销孔12-1由下至上依次称为第一销孔12-1a和第二销孔12-2a。各销孔12-1的相邻的内侧面之间以及各个内侧面与立柱12的周向外侧面的相交部位之间均进行相应的倒圆角处理。

见图1、图5和图6，Y形吊架2的数量与立柱12的销孔12-1的数量相同，本实施例有2个，2个Y形吊架2的结构形状相同。2个Y形吊架2从下至上依次称为第一Y形吊架2a和第二Y形吊架2b。2个Y形吊架2均包括套筒21、支撑横梁22和挡块23。套筒21为圆环柱体，套筒21的内径与立柱12的外径过渡配合。支撑横梁22有3根。3根支撑横梁22的截面均为“工”字型。3根支撑横梁22均水平设置在同一高度上，且以各自的一端等间隔角度焊接固定在套筒21的周向外侧上，且3根支撑横梁22均由其中心线沿套筒21的辐向设置，交汇在套筒21的铅垂向的中心轴线的同一点上。挡块23的数量与支撑横梁22的数量相同，每根支撑横梁22的上侧远离套筒21的一端焊接固定有相应1个位于支撑横梁22上方的挡块23。

见图1和图7，定位销3的数量与销孔12-1的数量相同，本实施例为2个。各定位销3的截面形状与相应的销孔12-1的截面形状相对应，且定位销3的长度为立柱12的直径的1.2至2倍（本实施例为1.6倍）。使用时，各定位销3插入相应的销孔12-1中，且定位销3的两端均伸出立柱12外。

见图8，调节套4为圆环柱体。调节套4的内径与立柱12的外径相对应。调节套4的外径为套筒21的内径的1.2至2倍（本实施例为1.5倍）。调节套4的轴向的长度为立柱12上相邻两个销孔12-1之间的距离的1/10至9/10。

见图1、图9和图10，本实施例的小型薄齿轮渗碳淬火工装使用时，具体的装夹方法具有以下步骤：

①将支撑架1水平放置；先将一个定位销3插入支撑架1的立柱12的第一销孔12-1a中，再将第一Y形吊架2a由其套筒21套在支撑架1的立柱12上，由于定位销3的阻挡，第一Y形吊架2a被定位在立柱12的相应高度上。

②将小型薄齿轮10套挂在Y形吊架2的相应的支撑横梁22上，使得小型薄齿轮10的下部位于支撑架1的底座11的上方且不与底座11相接触。

③如果小型薄齿轮10的下部与支撑架1的底座11相接触，则需调解Y形吊架2的高度，此时可通过调节套4进行调节。在安装好定位销3后，将相应长度的调节套4套在立柱12上，同样由于定位销3的阻挡，调节套4被定位在立柱12的相应高度上，然后再将第一Y形吊架2a由其套筒21套在立柱12上，此时第一Y形吊架2a的高度为原高度加上调节套4的长度，从而确保小型薄壁齿轮10的下部不与底座11相接触。

④用相同的安装方式将另一个定位销3插入立柱12的第二销孔12-2a中，同样根据小型薄齿轮10的大小选择是否安装调节套4以及调节套4的长度，使得悬挂在第二Y形吊架2b上的小型薄齿轮10不与位于第一Y形吊架2a上的小型薄齿轮10相接触。

⑤调节第二Y形吊架2b的各支撑横梁22与第一Y形吊架2a的各支撑横梁22相互间呈60°夹角设置，这样可以适当缩小第二Y形吊架2b与第一Y形吊架2a之间的距离，提高空间利用率。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换和变化，具体应用过程中还可以根据上述实施例的启发进行相应的改造，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种小型薄齿轮渗碳淬火工装，其特征在于：包括支撑架（1）、Y形吊架（2）和定位销（3）；支撑架（1）、Y形吊架（2）和定位销（3）均为钢制件；支撑架（1）包括底座（11）和立柱（12）；立柱（12）从上方铅垂固定在底座（11）的中央部位上；定位销（3）水平设置在立柱（12）上，且定位销（3）的两端均伸出立柱（12）外；Y形吊架（2）包括套筒（21）和支撑横梁（22）；套筒（21）为圆环柱体，套筒（21）的内径与立柱（12）的外径过渡配合；支撑横梁（22）有3根；3根支撑横梁（22）均水平设置在同一高度上，且以各自的一端与套筒（21）固定连接，且3根支撑横梁（22）以间隔角度沿套筒（21）的辐向设置；Y形吊架（2）由其套筒（21）套在立柱（12）上，且由定位销（3）由下方对其进行阻挡定位。

2.根据权利要求1所述的小型薄齿轮渗碳淬火工装，其特征在于：底座（11）是外周侧部相同于圆柱形的外周侧部的板体，且底座（11）上均匀分布有2至8个相同的贯通上下的扇形孔（11-1）；各扇形孔（11-1）的周向的朝内的侧面位于同一个假象的圆柱形的外周侧面上，且该假象的圆柱形的中心轴线与底座（11）的中心轴线为同一根铅垂线；各扇形孔（11-1）的半径相同，且为底座（11）半径的1/2至4/5；立柱（12）为圆柱形，铅垂设置，立柱（12）由其下端焊接固定在底座（11）的上侧面中央上，且立柱（12）在上下方向上等间距设有1至5个沿径向贯穿其柱体的截面呈方形的销孔（12-1）；各销孔（12-1）的相邻的内侧面之间以及各个内侧面与立柱（12）的周向外侧面的相交部位之间的形状均为圆角过渡形状。

3.根据权利要求2所述的小型薄齿轮渗碳淬火工装，其特征在于：Y形吊架（2）的数量与立柱（12）的销孔（12-1）的数量相同；Y形吊架（2）还包括挡块（23）；挡块（23）的数量与支撑横梁（22）的数量相同，每根支撑横梁（22）的上侧远离套筒（21）的一端焊接固定有相应1个位于支撑横梁（22）上方的挡块（23）。

4.根据权利要求3所述的小型薄齿轮渗碳淬火工装，其特征在于：定位销（3）的数量与销孔（12-1）的数量相同，各定位销（3）的截面形状与相应的销孔（12-1）的截面形状相对应，且定位销（3）的长度为立柱（12）的直径的1.2至2倍，各定位销（3）插入相应的销孔（12-1）中。

5.根据权利要求4所述的小型薄齿轮渗碳淬火工装，其特征在于：还包括调节套（4）；调节套（4）为钢制圆环柱体；调节套（4）的内径与立柱（12）的外径相对应；调节套（4）的外径为套筒（21）的内径的1.2至2倍；调节套（4）的轴向的长度为立柱（12）上相邻两个销孔（12-1）之间的距离的1/10至9/10，调节套（4）套在立柱（12）上，且位于相应的定位销（3）与Y形吊架（2）之间。

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