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齿轮联轴器感应加热淬火的工艺研究

鼓形齿轮联轴器在高速、重载机械上得到广泛应用,具有无轴向窜动、传动平衡、冲击振动和噪声小的特点,但加工工艺过程比较复杂,原热处理花键采用渗氮处理。

为了提高生产效率,降低生产成本,在保证产品质量的前提,对齿轮联轴器进行了感应淬火处理的测试。测试采用数控感应淬火机床,淬火感应器与工件之间间隙均匀,采用扫描淬火的方式进行.淬火后工件的内花键,外鼓形齿硬度均符合技术要求,对内花键、外鼓形齿进行了裂纹检测,未发现裂纹。对感应淬火后齿轮联轴器内花键、外鼓形齿进行变形检测,变形较小,符合技术要求。有效硬化层深度,均满足技术要求。金相组织检验属于细马氏体,组织级别符合标准要求。相对于渗碳工艺相比,可以缩短生产周期,并且可以提升生产效率,并降低生产成本。

凸轮轴采用淬火设备进行淬火热处理,其感应器是怎么样的呢?

凸轮感应器有圆环形与仿形两种。发动机凸轮感应器大都采用圆环形有效圈。为防止相邻凸轮或轴颈受到磁场影响而回火,因此,需要在有效圈上跨上导磁体束,既提高感应器的效率,又防止磁力线散射。早期的凸轮感应器在有效圈两端装上导磁体板与短路环,同样具有屏蔽效果,但损耗较大,现在已经被淘汰。

凸轮感应器有时采用双孔串联,主要是为了利用变频电源的功率,一般凸轮轴的轴颈数量少(如3个),而加热表面积大,凸轮则数量多(如8个)而加热面积小。因此,齿轮淬火机型号齐全,当采用双工位凸轮轴淬火机时,双孔凸轮感应器与单孔轴颈感应器交替工作,能得到恰当的匹配。

凸轮轴轴颈感应器一般为一次加热带喷液结构,特殊尺寸的轴颈也有采用扫描淬火的。制动凸轮感应器,由于工件要求的淬硬部位为两个圆弧面,现代制动凸轮感应器大都设计成仿形结构。为避免凸轮尖部温度过高,有些感应器设计时,针对桃尖部装有针形阀结构,凸轮加热时,针阀小孔喷出微小的淬火冷却介质,进行温度调整。

凸轮轴采用淬火设备进行淬火热处理,其热处理工艺主要是通过感应器实施的。因此,了解凸轮轴的淬火感应器具有非常重要的现实意义。

薄壁齿轮的超音频感应加热淬火

薄壁齿轮材料及热处理技术要求

齿轮材料为45钢。热处理技术要求是齿坯正火到179-299HB,精切齿后沿齿沟高频感应加热淬火到硬度48—55HRC。齿根淬硬层深度≥0.5mm。

淬火加热电源设备

淬火机床功率100kW,加热频率100kHz。感应器采用螺旋状,同时感应器设计时增大与齿轮的耦合,提升感应加热的速度。

加热工艺参数

加热采用全齿同时加热方式。通过加热电源输入功率的调节控制齿轮感应加热时获得的比功率,从而控制感应加热速度。加热后采用喷水冷却的方式。

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