CS252796B1

CS252796B1 - Způsob povrchového tvrzení ozubených kol, zejména talířových

Info

Publication number: CS252796B1
Application number: CS861103A
Authority: CS
Inventors: Josef Bystricky; Jan Frana; Frantisek Sledr
Original assignee: Josef Bystricky; Jan Frana; Frantisek Sledr
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS110386A1

Abstract

Účelem řešeni je omezit vznik deformací a objemových změn při povrchovém tvrzení ozubených kol na minimum. Podstata řešení spočívá v tom, že nacementované ozubené kolo se po místním ohřevu zubů na kalicí teplotu ochlazuje rychlostí 0,25 až 0,55 °C.sec do teploty 730 až 640 °C, dále pak rychlostí 2,75 až 4,15 °C.sec 1 do teploty 250 °C, s dochlazením rychlostí 0,08 až 0,20 °C.sec_l do teploty 80 °C

Description

(54)

Způsob povrchového tvrzení ozubených kol, zejména talířových

Účelem řešeni je omezit vznik deformací a objemových změn při povrchovém tvrzení ozubených kol na minimum. Podstata řešení spočívá v tom, že nacementované ozubené kolo se po místním ohřevu zubů na kalicí teplotu ochlazuje rychlostí 0,25 až 0,55 °C.sec do teploty 730 až 640 °C, dále pak rychlostí 2,75 až 4,15 °C.sec 1 do teploty 250 °C, s dochlazením rychlostí 0,08 až 0,20 °C.sec^_l do teploty 80 °C.

252 796

Vynález se týká způsobu povrchového tvrzení ozubených kol, zejména talířových.

Až dosud se ozubená kola, například talířová, k zajištění vysoké únosnosti povrchově ztvrzují cementováním a kalením, nebo nitridováním, povrchovým, popřípadě objemovým kalením.

Hlavním nedostatkem cementování a kalení jsou deformace, které v průběhu procesu vznikají a nedají se třískovým opracováním zubů odstranit. Dochází k nesprávnému sezení zubů, které se projevuje zvýšeným hlukem a vibracemi převodu. Výsledkem je'poškození zubů jejich předčasným vylomením. Nedostatkem nitridování je nízké dovolené kontaktní namáhání, neumožňující proces aplikovat u talířových kol větších modulů, přenášejících velké kroutící momenty. Povrchové kalení talířových ozubených kol je možné aplikovat jen v případech, nejedná-li se o provoz s dynamických zatěžováním. Jinak je nebezpečí vážných havarií v důsledku vylamování zubů, které jsou zakaleny v celém objemu až pod patní kružnici. Objemové kalení talířových ozubených kol je možné aplikovat jen v případech provozu bez rázů a přetěžování. Objemové kalení talířových ozubených kol je podmíněno použitím speciálních vysocelegovaných ocelí s dobrou kalitelností a prokalitelností. Další nevýhodou jsou deformace při kalení a nízké plastické vlastnosti plně prokalených zubů.

Nevýhody dosavadních způsobů ztvrzování ozubených kol odstraňuje způsob povrchového tvrzení ozubených kol, zejména talířových, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že nacementované ozubené kolo se po místním ohřevu zubů na kalicí teplotu ochlazuje rychlostí 0,25 až O,55°C.sec“^ do teploty 730 až 640°C, dále pak rychlostí 2,75 až 4,15°C.sec“^ do teploty 250°C, s dochlazením rychlostí 0,08 až 0,20°C.sec“'¹' do teploty 80°C.

Hlavní předností způsobu povrchového tvrzení ozubených kol podle vynálezu je vznik pouze minimálních deformací a objemových změn, kterým je celá technologie podřízena.

- 2 282 796

Mezi další přednosti patří vysoká povrchová tvrdost nacementované a zakalené vrstvy, vysoká pevnost základního materiálu a jeho dobré plastické vlastnosti.

Způsob povrchového tvrzení podle vynálezu byl uplatněn u talířového kola o největším průměru 940 mm, modulu 14,226 mm, šířce 150 mm, zhotoveného z chromniklmolybdenové oceli, o hmotnosti 460 kg. Cementování talířového kola se provede v šachtové cementační peci. Cementuje se pří teplotě 900°C, prodleva na teplotě 14 až 18 hodin, hloubka nauhličené vrstvy 1,5 až 1,8 mm. Po vychlazení z cementaSní teploty následuje žíhání’ na měkko při teplotě 640 až 660°C, prodleva 8 hodin. Po třískovém odstranění cementační vrstvy z nefunkčních ploch a zhotovení závitových otvorů se provede kalení. Před kalením se talířové kolo spojí s podložkou šrouby a za rotace'se pomocí hořáků lokálně ohřejí zuby až do oblasti patní kružnice. Po dosažení kalicí teploty, tj.

810 až 840°C se talířové kolo ochladí na klidném vzduchu do teploty zubů 680°C, pak následuje intenzivní ochlazení vodní mlhou až do teploty povrchu zubů 250°C, tj. počátku martenzitické přeměny nauhličené vrstvy. Při této teplotě je ochlazování vodní mlhou přerušeno a následuje ochlazování tlakovým vzduchem až do teploty 80°C. Operace popouštění se provede při teplotě 200°C s prodlevou 8 hodin. Povrchová tvrdost boků i paty ozubeného kola se pohybuje v rozmezí 56 až 60 HRc, při hloubce vrstvy 1,5 mm, mez pevnosti základního materiálu zubu je minimálně 1050 MPa, mez kluzu

800 MPa, tažnost minimálně 15 %» kontrakce 40 %, nejmenší vrubová —2 houževnatost 80 J.cm . Hodnoty dovolené trvalé pevnosti v ohybu a otlačení jsou na úrovni cementovaného a kaleného ozubeného kola. Největší házivost je v radiálním směru 0,03 mm. V axiálním směru do 0,05 mm.

Způsob povrchového tvrzení ozubených kol podle vynálezu lze využít i pro oceli k povrchovému a objemovému kalení,

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob povrchového tvrzení ozubených kol, zejména talířových, vyznačený tím, že nacementované ozubené kolo se po místním ohřevu zubů na kalicí teplotu ochlazuje rychlostí 0,25 až O,55°C.sec^-'¹' do teploty 730 až 64O°C, dále pak rychlostí 2,75 až 4,15°C.sec“'¹' do teploty 250°C, s dochlazením rychlostí 0,08 až 0,20°C.sec'¹do teploty 80°C.