浅谈齿轮热处理及齿轮热处理变形因素

更新时间：2021-05-25 点击次数：1435次

1.齿轮的强度设计与热处理

　　齿轮的抗接触疲劳强度、抗弯曲疲劳强度、心部韧性、表面硬度及耐磨性等都是热后齿轮的关键指标，直接关系着齿轮的使用寿命长短。原材料性能及热处理工艺都会显著影响到齿轮件的承载力，因此按需选材、合理编制工艺就显得尤为重要。通常来说齿轮的承载力评判主要是通过热后齿轮的表面硬度、心部硬度及有效硬化层深来衡量。GB/T3480.5-2008中将齿轮疲劳强度与材料热处理质量等级进行结合，并将疲劳******分为ME、MQ、ML三个等级并予以图示。设计齿轮时应根据质量等级和相应的疲劳******曲线图为基础进行齿轮承载能力计算，既考虑使用强度又兼顾经济性。

2.影响齿轮热处理变形的关键因素

　　2.1齿轮毛坯的预先热处理

　　齿轮毛坯的预先热处理通常有调质处理、普通正火、等温正火、锻造余热等温正火等手段。普通正火处理会造成不同零件或同一零件不同部位的组织、硬度出现较大差别，会降低加工性能和加剧热处理变形，进而影响齿轮精度等级和使用性能。齿轮毛坯终锻温度一般在900℃左右，毛坯仍处在奥氏体阶段，其晶粒会比重新加热显著粗大，而粗大晶粒具有遗传性且转变P+F过程滞后，容易出现贝氏体或断离珠光体，使得加工性变差。等温正火即将毛坯完全加热到Ac3线以上的适当温度得到均匀的奥氏体后，通过速冷方式将毛坯冷至奥氏体等温转变图“鼻尖”温度左右在低温炉中进行等温转变，出炉后再空冷到室温的工艺过程。因此可以采用锻造余热等温正火或等温正火进行预处理，生产中要根据毛坯材质、尺寸因素来合理选择和控制等温前的冷却速度、等温温度和等温时间这三个工艺参数，使毛坯在相对恒定的温度下完成组织转变，以此来获得均匀的显微组织和合适的硬度，即硬度在160HB~197HB，金相组织为均匀的F+P。等温正火工艺的特点是正火质量稳定，热处理变形小，适合大批量生产。对于大批量生产的变速箱齿轮来说，合适毛坯的硬度和均匀组织能保证刀具的******切削，既满足高的切削效率，又对减小热处理变形有着至关重要的作用。

　　2.2齿轮热处理变形的一般来说都是多种因素的综合作用、相互影响所致

　　除预先热处理及淬透性外，零件形状、锻造、机械加工、淬火规范都可能会造成零件变形，进而影响齿轮精度和寿命。于齿轮件来说，易变形点无非是齿形齿向、周节累计、内花键缩孔等，由经验即可判断其变形规律，根据工艺路线提前预留好加工余量或补偿量，使成品件正处于可接受的形变区间内。

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