齿轮厂齿轮形状、截面尺寸对畸变的影响:
齿轮几何形状、截面尺寸也是影响齿轮畸变的重要因素。有的齿轮设计的形状不对称,截面均匀性差;有的齿轮设计的轮辐刚度差;有的齿轮设计的工艺孔位置不当等,都会加大齿轮的热处理畸变。
齿轮截面尺寸直接影响淬火后的淬硬层深度。截面尺寸越大,淬硬层越薄,热应力畸变的作用越大。反之,如果截面尺寸越小,则组织应力对畸变的作用越大。
工件截面不均匀时,淬火加热时,必然产生温差,温差越大,产生的热应力越大,造成齿轮淬火畸变加大。淬火时,由于各处截面尺寸不同,造成各处组织转变的不等时性,加大了组织应力,最终导致畸变加大。
齿轮截面尺寸和热处理畸变关系很大,特别是碳钢在淬透性较差的情况下。例如,45钢环形齿轮毛坯( φ120mmxdxh),在固定外径(φ120mm)、 高度(h)情况下,改变内径(d)和厚度(s)之比d/s。通过试验可知,当环形齿轮毛坯内孔越小、壁厚越厚、淬透性越差时,越不易产生畸变,内孔胀大较小;反之,当内孔越大、壁厚越薄时,越易产生畸变,内孔胀大较大。即环形齿轮毛坯截面尺寸越小,其畸变的绝对量越大。外圆畸变也有同样趋势。
通过对齿轮(图6-11) ( 成分Wc =0.21%,Wmn= 1.24%,wcr=1.04%,Ws;=0.21%,10n=0. 034%; J10= 36HRC)畸变研究表明,与标准齿轮几何结构(图6-11a)相比,加强型几何结构(图6-11b) 在渗碳淬火后圆度畸变减小约17%,平面度畸变减小约40%。因此,齿轮几何结构对畸变的影响比改变淬火油温更加显著。