分析齿轮的要求与使用时的注意事项

一般齿轮的齿部（面）要求有高的硬度和耐磨性，理想的淬硬层为心部具有最佳强度和性能，而表面能承受咬合、，压力及剧烈磨损，教要求有很高的接触疲劳强度，弯曲疲劳强度和冲击性能。通常齿沟淬硬层为0.8-1.5mm，硬度在45-55 HRC，齿的变形量小于0，08mm，齿轮在淬火前必须进行调质或正火处理，以确保其内部的强度与性舱。几种高频加热淬火齿轮如下图所示。

 

    (2)频率的选择与淬硬层的形状

根据我国的高频设备和齿轮的具体技术要求，推荐的参数如表2-4所示。

表2-4  齿轮模数与频率、加热方法的合理选择

齿轮模数m/mm ≦2.5 2.5-4.5 4.5-6.0 6.0-8.0 不大于8

使用频率/kHz 250 70-80 30-40 8 各种频率

加热方法 全齿加热 单齿加热

  淬硬层的形状分为五种：全齿穿透，半穿透、沿齿面分布、沿齿廓和沿齿面与齿沟。一般选用全齿加热作为主要的处理方法。

    (3)齿轮高频淬火的加热方法

    根据齿轮模数的不同和淬硬层的差异，通常采用的加热方法有全齿加热淬火（同时加热或连续加热）和单齿加热淬火（沿齿面或齿沟连续加热淬火）。文献[5]介绍，沿齿廓分布淬硬的齿轮具有良好的综合力学性能，淬火质量最优，但要实现齿廓硬度的均匀十分困难。齿轮整齿淬透，齿沟有一定的淬硬层，表面受压应力的作用，因此机械强度高，生产中普遍采用全齿淬硬的加热方法，即感应器固定后使齿轮转动加热，最后整体冷却，选用设备为GP-60

或GP-IOO型号。

    (4)齿轮高频淬火的操作特点及注意事项

    ①采用同时加热法，将齿轮内孔用定位套装在机床淬火的平台上，齿轮在感应器内上下运动，加热完毕冷却。对小件的加热可采用木板托浮的方法进行加热。

    ②为减少变形和开裂，推荐小模数齿轮采取同时加热的方法。

    ③为减少变形，可采取两个措施；．一是采用较大的比功率和缩短加热时间;另一个对壁厚的齿轮加工后进行高频正火处理。

    ④对内孔和表面均需淬火的齿轮要先处理内孔，以防止内孔的涨大．。

    ⑤多联齿轮的淬火顺序为先淬小齿轮后淬大齿轮。

    ⑥大模数齿轮采用同时加热时，加热时旋转，冷却时停止转动，也可加热和冷却时均不转动，可有效避免齿一侧冷却能力的不足。

    ⑦对大模数齿轮单齿连续加热时，按顺序逐一加热淬火，应隔齿淬火，立即回火后再进行另一部分的淬火和回火，以防止出现齿部的开裂和变形。

    (5)常见的齿轮缺陷和产生原因

    ①硬度不足,齿轮的含碳量低(≤0.3%)；加热温度低,冷却速度太慢。

    ②开裂。材料的夹杂物超标；局部过热；冷却速度快；工件二次淬火前未退火；硬化层不均匀。

    ③齿轮边缘尖角崩裂或脱落。表面局部硬度不均匀和硬化层未达到要求。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部