螺旋伞齿轮的热处理畸变案例分析:
实例1变速器的主减速器齿轮(图7-11a), 模数≤2. 5mm,齿数>80,齿轮精度7级。要求渗碳层深度0.4 ~0.8mm, 表面与心部硬度分别为58 ~ 64HRC和30~40HRC,碳氮化合物、马氏体及残留奥氏体1~4级。
(1)齿轮畸变情况分析经碳氮共渗后,由于齿轮结构复杂,对称性很差,特别是辐板薄且不对称,加上齿轮模数小、齿数多、直径大、小孔多,齿轮畸变较大,不能满足尺寸精度及装配要求。)手5
(2) 改进措施齿轮改进后的结构如图7-11b所示,较好地解决了畸变问题。同时,采用横梁成串装夹方式,保证加热及淬火过程中不晃动。
实例2汽车变速器主减速齿轮(图7-12),材料为20CrMoH钢,端面平面度误差<0.08mm,要求渗碳淬火有效硬化层深度0.4 ~0.7mm (550HV)。
(1)热处理设备 齿轮渗碳淬火采用多用炉,淬火采用好富顿MT-355牌号分级淬火油。
(2)齿轮畸变检验图7-12a、b所示分别为实际产品结构和试验状态结构。表7-8为两种结构的齿轮热处理后畸变数据统计结果。由表7-8可知,在产品使用许可范围内,适当加宽轮辐尺寸(图7-12b)有利于减小齿轮热处理畸变。
实例3齿轮 (图7-13a), 要求渗碳淬火。
(1) 齿轮畸变情况齿轮(图7-13a) 经渗碳淬火后,由于热处理畸变,齿面倾斜0.08mm。
(2)改进措施如图7-13b所示,在齿轮的轮毂上均匀地开6个孔,使淬火冷却介质能够在齿根下部畅通流动,并增大齿厚,即可防止这种畸变。
实例4锥齿轮( 图7-14),材料为40Cr钢,模数5mm,齿数34,高频感应淬火后齿部硬度要求45 ~ 50HRC。
(1)齿轮畸变情况高频感应淬火后的齿轮内孔有不同程度的圆度畸变,造成了齿轮啮合不良,宽度24mm键槽的尺寸公差超出要求范围,由于轮齿部分已经淬硬,机械加工无法修整,经常出现报废情况。
(2)改进措施及齿轮畸变控
制效果按照图7-14所示虚线修改设计,宽度24mm键槽在齿部高频感应淬火后再进行加工。此时减小了轮齿畸变,保证了齿轮精度要求。