齿轮材料的重要热处理特性
淬透性
含义: 指钢接受淬火而获得马氏体的能力,不同钢种接受淬火的能力不同。
淬透性不同的钢,淬火后得到的淬透层深度不同,从而沿截面分布的金相组织以及机械性能也不同。淬透层深度是指由淬火表面马氏体到50%马氏体层的深度。全部淬透的工件通常表面残留着拉力,容易产生变形和开裂,小齿轮加工,同时对工作的疲劳性能也不利。
设计时考虑要点:
1. 零件尺寸越大,内部热容量越大,淬火时零件的冷却速度越慢,因此,淬透层越薄,性能越差,这种现象叫做“钢材的尺寸效应”。所以,不能根据小尺寸的性能数据用于大尺寸零件的强度计算,而必须考虑钢材的淬透性。
2. 大截面或结构复杂的齿轮采用多元合金钢,保证足够而适当的淬透性,保证沿整个截面有良好的综合机械性能,同时,减少变形,防止开裂。
3. 对碳钢齿轮,由于碳钢的淬透性低,在设计大尺寸时,正火和调质效果相似,而正火可降低成本,不必要求调质。
4. 大模数高质齿轮由于受到钢材淬透性的限制,应当开齿后调质。
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齿面加工
刨齿
刨齿一般是用刨齿刀加工直齿圆柱齿轮、锥齿轮或齿条等的齿面。刨刀有两个运动:一是刨刀的直线切削往复运动;二是刨刀随摇台的平面回转运动,刀具与被加工锥齿轮的运动关系,齿轮,相当于一个平顶或平面齿轮的齿与被加工锥齿轮的啮合。刀具展成切齿循环一次,加工出一个齿,被加工锥齿轮分度后,加工第二个齿。
软齿面的齿轮承载力较低,但生产制造很容易,跑合性好,多用以传动系统规格和净重无严苛限定,及其少量出产的一般机械设备中。由于匹配的齿轮中,小轮承担偏重,因而为使尺寸齿轮工作中使用寿命大概相同,小传动齿轮面硬度一般要比大轮的高。硬轴颈齿轮的承载力高,这是在齿轮精切以后,再开展热处理、感应淬火或渗碳淬火解决,以提升硬度。但在热处理中,齿轮难以避免会造成形变,减速机齿轮加工,因而在热处理以后须开展切削、碾磨或精切,以清除因形变造成的偏差,提升齿轮的精度。
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