齿轮热处理变形控制

分析了齿轮热处理变形无规律的原则,提出从原材料淬透性,预备热处理,最终热处理及冷热加工配合几方面采取具体措施,以减小和控制其变形。

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齿轮热处理变形控制潘一凡，建华，茂程 李赵(京林业大学机电工程学院，苏南京南江 20 3 ) 107

摘要：析了齿轮热处理变形无规律的原因。提出从原材料淬透性、备热处理、终热处理及冷热加工配合几分预最方面采取具体措施，减小和控制其变形。以 关键词：轮；处理；形齿热变

中图分类号： G1 2 7 T 6 .3

文献标识码： B

文章编号：0 7 4 3 2 0 ) 5 0 5—0 1 0—9 8 (0 2 0—0 8 2

r s o to Co r lo e r H e t Tr a m e he Di t r i n nt o f G a a e t nt

P AN—fn,LIJa Yi a in—h a HAO a u。Z M o—c e g hn( a j gF r r ies y J n s nig 2 0 3, ia N ni o￣t Unvri,i g uNa j, 10 7 Chn ) n y t a n

减小齿轮热处理变形，高其加工精度，仅可以减小提不

定范围内变化 (图 1示 )离淬火端某一距离处的硬度变化如所，范围称之为钢材的淬透性带宽。如图 1所示，淬火端 5 n 离 na处的淬透『宽为 3 -4 F C, J生带 6 3 I用 5= 3 R 6~ 4 F C表示。 3I R 原材料淬透性不同，碳淬火后的组织就会出现差异，渗

齿轮传动系统运行时的噪声及振动，能有效提高齿轮的还使用寿命。长期以来，方面的研究工作一直是材料热处这理技术人员积极探索的课题。 齿轮在热处理过程中产生变形是不可避免的，键是关变形要有规律。如果热处理变形数据分散、有规律、形没变波动大，控制变形就无从下手。总之，轮热处理变形性要齿质极为复杂，响因素较多，须综合考虑齿轮加工过程中影必的各个环节，能有效解决问题。才1原材料淬透性

变形也就不一样。如果进厂钢材的淬透性每批都不一样，且波动很大，淬透性带过宽，然会导致齿轮热处理变形即必无规律。国外齿轮制造企业早就认识到淬透性对齿轮热处

理变形的影响

,因此对齿轮材料都提出严格的淬透性带宽要求，般情况控制在 5 C左右，于加工精度高的齿一 HR对

轮，透性带要求更窄。我国的齿轮材料，淬透性带相对淬其要宽一些，的甚至超过 1 FR这对变形影响很大。有 0 I C, 表 1 2种 2 Mn r的淬透性 0 C 5钢U士\

FR IC

型

为了比较淬透性对齿轮渗碳热处理变形的影响，用选 2种不同淬透性的 2 Mn r 0 C 5钢 (表 1生产变速箱一挡齿见 )轮各 1 0只，备热处理采用等温退火，削加工后，同一预切在图 1原材料淬透性曲线炉同一料筐中进行渗碳处理，后测定其公法线长度和外然齿跨棒距的变形情况，果见表 2结。 nr 1 n

不同炉次冶炼的同一牌号的钢材，淬透性曲线在一 其

表 2 2种 2 Mn r齿轮变形情况 0 C 5钢

注：公法线长度每只齿轮测 3点、外齿跨棒距在相互垂直的方向测 2点，然后取平均值。表中数据均为正值。

从表 2可以看出，是 2 Mn r同 0 C 5钢，于淬透性不同，由 齿轮公法线长度和外齿跨棒距变形量就不一样。所以， 要减小齿轮热处理变形波动，须控制原材料淬透性带宽， 必使

2预备热处理

齿坯预备热处理组织的均匀性和稳定性对齿轮最终热处理变形的影响很大，为原始组织不同，比容就不因其同 _J在热处理过程中产生的尺寸变化也就不同，以， 1, 所必

每批进厂钢材的淬透性尽可能接近。当然，体的淬透性具带宽范围要根据齿轮模数、件尺寸、工精度以及满足淬零加

须引起足够的重视。常用预备热处理工艺有正火、温退等火及锻造余热等温退火等。

透性带宽要求的钢材价格等因素来确定。

收稿日期：0 2 0 2 20 5 4

作者简介：一凡 ( 9 6一 )男，苏溧阳人，京林业大学副教授，要从事机械制造、料热处理等方面的教学科研工作。潘 15,江南主材