1.齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與熱處理

　　齒輪的抗接觸疲勞強(qiáng)度、抗彎曲疲勞強(qiáng)度、心部韌性、表面硬度及耐磨性等都是熱后齒輪的關(guān)鍵指標(biāo)，直接關(guān)系著齒輪的使用壽命長(zhǎng)短。原材料性能及熱處理工藝都會(huì)顯著影響到齒輪件的承載力，因此按需選材、合理編制工藝就顯得尤為重要。通常來(lái)說(shuō)齒輪的承載力評(píng)判主要是通過(guò)熱后齒輪的表面硬度、心部硬度及有效硬化層深來(lái)衡量。GB/T3480.5-2008中將齒輪疲勞強(qiáng)度與材料熱處理質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行結(jié)合，并將疲勞極限分為ME、MQ、ML三個(gè)等級(jí)并予以圖示。設(shè)計(jì)齒輪時(shí)應(yīng)根據(jù)質(zhì)量等級(jí)和相應(yīng)的疲勞極限曲線圖為基礎(chǔ)進(jìn)行齒輪承載能力計(jì)算，既考慮使用強(qiáng)度又兼顧經(jīng)濟(jì)性。

2.影響齒輪熱處理變形的關(guān)鍵因素

　　2.1齒輪毛坯的預(yù)先熱處理

　　齒輪毛坯的預(yù)先熱處理通常有調(diào)質(zhì)處理、普通正火、等溫正火、鍛造余熱等溫正火等手段。普通正火處理會(huì)造成不同零件或同一零件不同部位的組織、硬度出現(xiàn)較大差別，會(huì)降低加工性能和加劇熱處理變形，進(jìn)而影響齒輪精度等級(jí)和使用性能。齒輪毛坯終鍛溫度一般在900℃左右，毛坯仍處在奧氏體階段，其晶粒會(huì)比重新加熱顯著粗大，而粗大晶粒具有遺傳性且轉(zhuǎn)變P+F過(guò)程滯后，容易出現(xiàn)貝氏體或斷離珠光體，使得加工性變差。等溫正火即將毛坯完全加熱到Ac3線以上的適當(dāng)溫度得到均勻的奧氏體后，通過(guò)速冷方式將毛坯冷至奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖“鼻尖”溫度左右在低溫爐中進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，出爐后再空冷到室溫的工藝過(guò)程。因此可以采用鍛造余熱等溫正火或等溫正火進(jìn)行預(yù)處理，生產(chǎn)中要根據(jù)毛坯材質(zhì)、尺寸因素來(lái)合理選擇和控制等溫前的冷卻速度、等溫溫度和等溫時(shí)間這三個(gè)工藝參數(shù)，使毛坯在相對(duì)恒定的溫度下完成組織轉(zhuǎn)變，以此來(lái)獲得均勻的顯微組織和合適的硬度，即硬度在160HB~197HB，金相組織為均勻的F+P。等溫正火工藝的特點(diǎn)是正火質(zhì)量穩(wěn)定，熱處理變形小，適合大批量生產(chǎn)。對(duì)于大批量生產(chǎn)的變速箱齒輪來(lái)說(shuō)，合適毛坯的硬度和均勻組織能保證刀具的最佳切削，既滿足高的切削效率，又對(duì)減小熱處理變形有著至關(guān)重要的作用。

　　2.2齒輪熱處理變形的一般來(lái)說(shuō)都是多種因素的綜合作用、相互影響所致

　　除預(yù)先熱處理及淬透性外，零件形狀、鍛造、機(jī)械加工、淬火規(guī)范都可能會(huì)造成零件變形，進(jìn)而影響齒輪精度和壽命。于齒輪件來(lái)說(shuō)，易變形點(diǎn)無(wú)非是齒形齒向、周節(jié)累計(jì)、內(nèi)花鍵縮孔等，由經(jīng)驗(yàn)即可判斷其變形規(guī)律，根據(jù)工藝路線提前預(yù)留好加工余量或補(bǔ)償量，使成品件正處于可接受的形變區(qū)間內(nèi)。

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