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熱處理過程對齒輪承載能力有何影響?

日期:2023-11-16 返回

按硬度,齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。軟齒面的齒輪承載能力較低,但制造比較容易,跑合性好,多用于傳動尺寸和重量無嚴格限制,以及小量生產(chǎn)的一般機械中。因為配對的齒輪中,小輪負擔較重,因此為使大小齒輪工作壽命大致相等,小輪齒面硬度一般要比大輪的高。硬齒面齒輪的承載能力高,它是在齒輪精切之后,再進行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理,以提高硬度。但在熱處理中,齒輪不可避免地會產(chǎn)生變形,因此在熱處理之后須進行磨削、研磨或精切,以消除因變形產(chǎn)生的誤差,提高齒輪的精度。制造齒輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低,常用于尺寸較大的齒輪;灰鑄鐵的機械性能較差,可用于輕載的開式齒輪傳動中;球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪;塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方,與其配對的齒輪一般用導(dǎo)熱性好的鋼齒輪。

齒輪室壓鑄件的溫度場和流場進行了數(shù)值模擬,結(jié)合理化分析結(jié)果,確定出該壓鑄件孔洞類缺陷的形態(tài)及產(chǎn)生原因;并通過統(tǒng)計分析評估工藝過程的可變性,從而較快地獲得鑄件缺陷產(chǎn)生的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,提出了工藝優(yōu)化和質(zhì)量控制措施,實施結(jié)果表明,鑄件孔洞類缺陷大幅度降低,達到了預(yù)期的效果。

缺陷診斷正時齒輪室尺寸較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。對于加工面,有些部位不允許有孔洞存在,而有些則允許孔洞彌散分布,但有一定的尺寸限制;對于鑄件內(nèi)部,某些關(guān)鍵部位要求探傷的孔洞尺寸及其分布達到相應(yīng)的檢驗標準。因此,對于此類鑄件,增加了設(shè)計和生產(chǎn)的難度,鑄件工藝設(shè)計往往很難兼顧此類鑄件對不同部位的要求,生產(chǎn)工藝的可調(diào)范圍往往很窄。在實際生產(chǎn)中,鑄件關(guān)鍵部位孔洞缺陷的存在與否、大小和分布是否達標往往成為鑄件報廢與否的主要原因。截取缺陷部位,使用掃描電鏡(SEM)對其進行觀察,發(fā)現(xiàn)有的孔壁比較粗糙,呈樹枝狀,在高倍下可看到孔洞的底部相互連通,具有縮孔和縮松類缺陷的特征;有的孔壁光滑,且孔較深,具有氣孔類缺陷的特征;還有的孔洞為氣孔和縮孔(縮松)連接在一起。

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