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行星齿轮传动装置的齿轮热处理方式是怎样的?

发布时间:2025-02-18
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行星齿轮传动装置的齿轮热处理方式主要有以下几种:
表面淬火
方法:常见的有高频淬火(适用于小尺寸齿轮)和火焰淬火(适用于大尺寸齿轮)两种。
原理:将齿轮表面快速加热到淬火温度,随后迅速冷却,使齿轮表面形成高硬度的淬硬层,而心部仍保持较好的韧性。
材料:常用碳的质量分数约 0.35%~0.5% 的钢材。
效果:齿面硬度可达 45~55HRC,能显著提高齿面的耐磨性和接触强度,当淬硬层包括齿根底部时效果较佳。
渗碳淬火
方法:先将齿轮在富碳的介质中加热到高温,使活性碳原子渗入齿轮表面,增加表面碳含量,然后进行淬火和低温回火。
原理:通过渗碳使齿轮表面含碳量提高,淬火后表面能获得高硬度、高耐磨性和良好的抗疲劳性能,心部由于含碳量较低仍保持较高的韧性,可承受冲击载荷。
材料:常用渗碳前碳的质量分数为 0.2%~0.3% 的合金钢。
效果:齿面硬度常在 58~62HRC 范围内,轮齿心部硬度一般以 310~330HBW 为宜。但此方法会产生热处理变形,需采用磨齿等精加工工序来消除,以保证精度。
渗氮
方法:将齿轮放入含氮的介质中,在一定温度和压力下,使氮原子渗入齿轮表面,形成一层硬度高、耐磨性好的氮化层。
原理:利用氮与金属表面的化学反应,在齿轮表面形成氮化铁等化合物,提高齿面硬度、耐磨性、抗腐蚀性和抗咬合性,且处理温度较低,变形小。
材料:可选用中碳钢、中碳合金钢或氮化钢等。
效果:能在变形最小的条件下使齿面达到很高的硬度和耐磨性,热处理后通常可不再进行后的精加工,对于不易磨齿的内齿轮意义重大。
调质处理
方法:先对齿轮进行淬火,然后再进行高温回火。
原理:淬火可使齿轮获得高强度和硬度,高温回火则能消除淬火应力,使齿轮具有良好的综合力学性能,提高韧性和抗疲劳性能。
材料:一般用于中碳钢和中碳合金钢。
效果:调质处理后齿面硬度可达 HBS220~260,适用于对承载能力和精度要求不是特别高,无严格结构尺寸要求的场合。
正火
方法:将齿轮加热到临界温度以上,保温适当时间后在空气中冷却。
原理:能消除齿轮坯料的内应力,细化晶粒,改善材料的组织结构和力学性能,为后续加工和最终热处理做好准备。
材料:中碳钢等材料较为常用。
效果:可改善材料的切削性能,适用于机械强度要求不高的齿轮传动,也可作为一些不重要齿轮的终将热处理。
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