关于弧齿锥齿轮平面翘曲的校正方法

耗子

对于弧齿锥齿轮，其生产中的热处理一般采用以下两种方式：
（1）采用淬火压床压淬。工件渗碳后缓冷，然后再加热采用压床淬火：即采用连续炉（井式炉）渗碳，降到淬火温度，直接采用压床淬火。
' U7 [  m- ~- D$ e, {# D- l（2）工件渗碳后降温淬火（自由淬）。在实际生产中，弧齿锥齿轮无论是渗碳后直接淬火，还是采用压床淬火，由于种种原因（如材料、渗碳时的装央方式、淬火、压模设计精度等其他原因），都会有不合格的产品。齿轮在淬火时受到组织应力与热应力的双重作用，齿轮端丽翘曲变形不可避免。因此在大批量牛产中不合格品的数量电很大，为挽救这种齿轮，通常采用校正的办法。
1、校正方法
) R- ^$ [4 p  G5 _校正方法一般有压淬校正法和火焰校正法。
3 t2 o2 @6 j; F# ^! z0 \. n（1）压淬校正法把不合格件放入通有甲醇保护的电炉巾进行加热保温透烧后，用压床逐一进行压淬，因而炉门需频繁开启，脱碳是必然的，淬火时出现非马氏体组织，齿面硬度不够。这种齿轮在装车使用后可能造成早期磨损等缺陷，从而降低了齿轮使用寿命，并且压淬整形占用压床和电炉，影响其他产品生产。
（2）火焰校正法火焰校正采用氧乙炔火焰，因为氧乙炔火焰的温度高，加热速度快，所需加热的时间短，热由端面向内部传播的深度较浅，不致于影响齿轮有效工作区的淬火组织。火焰校正变形是利用局部加热而形成的局部变形，产生一个与淬火变形应力反向的应力来矫正工件的变形，对于不同类型的变形选择不同的加热区域和加热温度。铝板点焊机
+ b# k+ b/ ]% X: J) o5 u经过研究我们决定采用火焰校正法。
2、火焰校正法的具体应用
火焰校正法使用的工具一般是气焊工具。焊炬可使用喷射式2～4号喷嘴。乙炔火焰一般可以分为三种情形：还原焰（绿色火焰）、中性焰（紫色火焰）、氧化焰（深紫色）。尽量采用中性火焰，但是也可采用氧化焰加热，使加热均匀，校正效果较好。校正时利用温度最高的内焰进行加热，距离工件约5～6MM，喷嘴在要求的区域内移动，加热温度以700～800℃（木红色）为宜，温度越高校正效果越好，加热宽度以4～LOMM左右为宜，移动速度使工件达到校正温度后匀速移动，使之迅速空冷。对于变形较大或刚度较大之处校正温度要高，并且边加热边用湿棉冷却，也可加热完毕后一次冷却。实践证明，边加热边用湿棉冷却的校正效果较好。
+ |1 f: C) v) |9 V$ n- J) ]2 x大轮端面较正的区域为端面与平台接触的地方，也就是塞尺塞不进去的区域，校正时，先把齿轮在平台上多研磨几下，然后根据接触印痕校正。校正时应向印痕两边各延伸20～80MN，（研磨印痕短，向两边延伸长；研磨印痕长，向两边延伸短）。对于变形较小的齿轮，校正与接触印痕平行的弧线；对于变形较大的齿轮，在接触印痕的地方校正曲线。校正时齿轮齿部应浸入水中。齿轮加热完后，放在清水中冷却一下，然后再在平台上进行检验，若塞尺塞不过去，该件校正合恪；若不合格，再在平台上多研几下，再看印痕情况，若位置变化了A4～B，可以再在B区域进行整形；若变形到了C点，用火焰轻微一校就可以了；若还在原区域，说明此件已不可校正了（因为再次整形效果也不大，在加热的地方重新加热冷却有可能造成缺陷，如裂纹等）。对于前面两种是可以再整形过来的，因此最好采用较高的温度整形。
6 r) f" g4 u( z5 }5 ?5 e/ K+ ]在整形过程中应注意两点：
（1）整形时见孔一定要绕开，离孔远一点加热，最好不使离孔边L～2MM环形区域因加热产生颜色变化，因而加热到孔周围时，移动速度要快（若影响到孔时，则在随后的用水冷却过程中，孔周围可能出现裂纹）。
/ z8 d' O( U! K) }7 m（2）工件在整形后，最好在1H之内进行低温回火（≤回火温度）150MIN，以消除内应力，提高校正质量。校正也可在淬火后进行，这样进行一次回火即可。利用此方法校正变形，整形后合格率约90％左右，最高可达95％。经过整形的齿轮，在进行齿轮配对时，印痕良好。
对于极少数在端面进行火焰校正不过来的齿轮，也可反向校正齿根，但极易影响齿轮有效工作区的淬火组织，因而不易采用，于是采用压床校正。这种齿轮应先在560℃左右炉中回火1H，然后放入可控气氛的井式炉中进行补碳（补碳层以回火脱碳层为准）。补碳温度在880℃左右，达到渗层后用压床一一进行压淬。若不进行560℃回火，由于火焰校正后，齿轮端面不可避免地要脱碳。若加热后用压床校正，在端面脱碳较多区域易出现不规则的深约1～2.5FILM的裂纹（脱碳后淬火组织比体积不同）。
经过对平面翘曲的齿轮进行检查分类，主要分为三类：一是凸心变形（外圆超差，内圆合格如图2所示）；二是桥形变形（部分区域外圆超差如图3所示）；三是凸心与桥形合在一起（如图4所示）。针对上述三种变形类型，用火焰加热齿轮端面，不同的类型选择不同的加热区域和加热温度。采用此种方法针对几万件这几种类型的产品进行校正，近十年内用户没有反映出现问题。
. B7 [* o. C# C6 U, ^- I  H" s火焰加热校正操作方便，生产效率高，解决了大批弧齿锥齿轮渗碳后直接淬火所引起的变形情况，为企业创造了良好的经济效益。对于变形的其他产品同样适用火焰加热校正法。
文章关键词： 齿轮、淬火、热处理