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螺旋锥齿轮热处理生产工艺过程设计1. 引言热处理是金属材料加工过程中的重要环节，它能够改善材料的性能，提高其机械性能和耐磨性。
本文将以螺旋锥齿轮热处理生产工艺过程为例，详细介绍其设计过程和参数选择。
2. 工艺流程螺旋锥齿轮的热处理工艺主要包括加热、保温和冷却三个步骤。
具体的工艺流程如下：1.加热：将螺旋锥齿轮放入加热炉中进行加热，使其达到预定的温度。
加热温度的选择应根据材料的性质和要求进行确定，一般在900℃以上。
2.保温：保持齿轮在预定温度下一定的时间，使其达到均匀的显微组织状态。
保温时间的选择应根据材料的尺寸和要求进行确定，一般为30分钟到2小时。
3.冷却：将齿轮从炉中取出，进行冷却。
常用的冷却方法有水冷、油冷和风冷等。
冷却方式的选择应根据材料的硬度要求进行确定，一般要求冷却速率较快，以获得较高的硬度。
3. 参数选择在螺旋锥齿轮热处理生产工艺过程中，一些重要的参数需要进行选择，包括加热温度、保温时间和冷却方式等。
下面将对这些参数进行详细介绍：3.1 加热温度加热温度的选择是影响螺旋锥齿轮热处理效果的重要因素。
加热温度过高会导致材料的晶粒长大，从而降低硬度和强度；加热温度过低则无法达到所需的显微组织状态。
因此，在选择加热温度时，应考虑材料的熔点、热处理要求和设备能力等因素。
一般情况下，螺旋锥齿轮的加热温度选择在900℃以上。
3.2 保温时间保温时间是指将齿轮保持在预定温度下的时间。
保温时间的选择应根据材料的尺寸和要求进行确定。
保温时间过长会导致晶粒长大，从而影响硬度和强度；保温时间过短则无法达到均匀的显微组织状态。
一般情况下，螺旋锥齿轮的保温时间选择在30分钟到2小时。
3.3 冷却方式冷却方式是指将齿轮从炉中取出后进行冷却的方式。
常用的冷却方法有水冷、油冷和风冷等。
冷却方式的选择应根据材料的硬度要求进行确定。
水冷具有冷却速度快的优点，适用于要求较高硬度的齿轮；油冷具有冷却速度适中的特点，适用于要求一般硬度的齿轮；风冷具有冷却速度较慢的特点，适用于要求较低硬度的齿轮。
锥齿轮生产工艺锥齿轮是一种常用的机械齿轮，广泛应用于工程机械、汽车、船舶等领域。
它的生产工艺需要经过多个步骤来完成。
下面就以一种常见的锥齿轮生产工艺为例，介绍其制造过程。
首先，我们需要准备锥齿轮的原材料。
一般来说，锥齿轮的材料可以选择碳钢、合金钢等，根据使用要求和成本考虑来确定。
选择好原材料后，需要进行下一步工艺处理。
第二步，是对锥齿轮进行机械加工。
首先进行车加工，即将原材料锯切为合适尺寸，然后进行粗车和精车。
粗车主要是将工件外形加工到设计要求的精度范围内；精车则是对齿轮的齿形进行加工，使用专用的车刀，保证齿轮的准确性和圆整度。
接着，进行齿面磨削加工。
这一步是锥齿轮加工中最重要的环节，通过磨削可以提高齿轮的精度和表面质量。
磨削过程中需要使用专用的磨削机床和磨削工具，根据设计要求对齿轮进行精细加工和修整。
磨削后的齿轮表面应平整、光滑，齿形准确、无划伤。
接下来，进行热处理。
热处理可以提高锥齿轮的硬度和强度，提高其耐磨性和使用寿命。
热处理过程中，需要将齿轮加热至一定温度，然后迅速冷却，使其经历固溶、淬火、回火等过程，从而改善其组织结构和性能。
最后，进行齿轮的装配和检验。
在装配过程中，将齿轮与轴进行配合，并进行必要的通用部件和密封装置的组装。
装配完成后，对齿轮进行检验，检查其齿形、齿距、配合精度等是否符合设计要求。
常用的检验方法有普通测量、激光测量、齿轮测量仪等。
以上就是一种锥齿轮生产的常见工艺流程。
在实际生产中，还会有各种加工工序和检验工艺的改进和调整，以适应不同规格和性能要求的锥齿轮生产。
随着技术的发展，锥齿轮的制造工艺也在不断进步，提高生产效率和产品质量，满足日益增长的市场需求。
摘要螺旋锥齿轮作为机械工业中传递相交轴或相错轴回转运动的重要基础元件,具有重迭系数大、承载能力高、运转平稳、噪音低等优点,因此广泛应用在各种高速、重载的机械传动中。
由于其啮合原理比较复杂,导致了螺旋锥齿轮加工理论和检测技术也非常复杂。
随着计算机技术、数字控制技术、数字测量技术的飞速发展,为实现螺旋锥齿轮集加工与测量于一体的闭环控制提供了可能。
国外的齿轮测量中心虽然可以得到螺旋锥齿轮实际齿面上的几何信息,但价格昂贵,技术封锁。
与国外相比,国内的研究起步晚,齿面测量技术相对落后,因此对螺旋锥齿轮的在线检测技术的研究显得尤为重要。
本文根据螺旋锥齿轮的啮合原理和切齿原理,建立了以机床加工调整参数为基础的螺旋锥齿轮的齿面方程,同时利用旋转投影法对理论齿面进行测量网格划分,通过编写MATLAB语言程序求解了各个测量节点的理论坐标值。
并根据这些坐标值构造出齿面模型,为在线检测提供理论参照值及检测目标,是后续检测工作的基础；对螺旋锥齿轮的齿面数据采集方法进行了研究,包括测头的选择、坐标变换理论以及路径规划等方面,为保证测量的顺利进行,详细的分析了测头的路径规划方法及测头和测杆的避障方法,全方位对齿面数据采集过程加以分析。
关键词螺旋锥齿轮齿面测量数据采集实现方案AbstractSpiral bevel gear, as the machinery industry in the intersecting or staggered axes rotary motion relative to the basis of the important components, with the advantages of overlap coefficient, high carrying capacity, smooth operation, low noise. Therefore it is widely used in various high-speed, heavy mechanical transmission areas. Because of its complex meshing theory, led to processing theory and measurement techniques is also very complex. With the rapid development of computer technology, digital controlKey words:Spiral Bevel Gears Tooth Surface Measuring Data Collection Implementation Program目录目录 (3)摘要 (1)ABSTRACT (2)绪论 (4)1.1数控工业的发展 (4)1.2螺旋锥齿轮的历史 (5)1.3选题的目的和意义 (13)1.4螺旋锥 (14)螺旋锥齿轮加工工艺 (17)3.1毛培的选择和质量要求 (17)3.2加工工艺流程 (19)3.2.1热前主齿工艺 (20)3.2.2热前被齿工艺 (20)3.2.3热处理工艺 (20)3.2.4 热后工艺 (21)LGMAZAK机床数据 (24)螺旋锥齿轮接触区的认识和调整 (27)研齿工艺 (37)6.1研齿工艺的研究 (37)6.1.1 螺旋锥齿轮研齿原理 (37)6.1.2 研齿机的基本运动 (38)6.1.3 研齿效率的主要影响因素 (39)6.1.4 研齿工艺要点 (41)6.2格里森研齿机床数据 (42)6.2.1概述 (42)6.2.2机床坐标轴的配置和标识 (44)6.2.3研磨剂系统 (46)6.2.4 TURBO研磨工艺的物理原理 (47)6.2.5 机床的运作 (48)6.2.6 毛刺与凹痕的影响 (48)6.2.7 研磨循环的诸要素 (49)结束语 (51)致谢 (52)参考文献 (53)绪论1.1数控工业的发展我国数控机床的发展已经经历了40个年头，但是由于种种原因，造成我国数控机床水平低、质量差，缺乏市场竞争力，这就对我国数控机床的发展产生了严重的冲击，造成这一局面的主要问题如下：一、我国数控技术的发展战略与策略趋于保守而缺乏灵活；二、产业结构不合理：1、我国数控机床生产厂规模大、职工多、效益差；2、专业化生产体系没有形成、配套体系不完整；3、支持数控产业的支撑体系还没有形成；4、生产集中度差。
齿轮材料的选择及其热处理工艺1、齿轮材料的选择原则齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多，下述几点可供选择材料时参考：1）齿轮材料必须满足工作条件的要求。
例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能高的合金银；矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。
总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。
2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。
大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。
中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。
尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
齿轮表面硬化的方法有：渗碳、氨化和表面淬火。
采用渗碳上艺时，应选用低碳钢或低碳含金钢作齿轮材料；氨化钢和调质钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。
3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30〜50HBS或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质）；且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。
因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20％，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。
目录0 前言 (1)1 装载机主动螺旋锥齿轮的服役条件及性能要求 (1)1.1 主动螺旋锥齿轮零件的服役条件 (2)1.2 主动螺旋锥齿轮的性能要求 (2)1.3主动螺旋锥齿轮的技术要求 (6)2 主动螺旋锥齿轮材料的选择 (3)2.1 齿轮材料选择的基本原则 (3)2.2 主动螺旋锥齿轮常用材料 (4)2.3 选出主动螺旋锥齿轮材料 (5)3 20CrMnTi螺旋锥齿轮加工工艺制定及分析 (6)3.1锻造 (6)3.2 正火 (6)3.3 高温回火 (7)3.4 渗碳 (7)3.5淬火及低温回火 (9)3.6 喷丸处理 (10)3.7 磨齿 (10)4 锥齿轮热处理过程可能产生的缺陷及预防措施 (11)5 锥齿轮使用中可能出现的失效形式及分析 (13)6 心得体会 (15)装载机主动螺旋锥齿轮材料的选择及工艺设计0 前言装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。
此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。
由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。
装载机的铲掘和装卸物料作业是通过其工作装置的运动来实现的。
装载机工作装置由铲斗、动臂、连杆、摇臂和转斗油缸、动臂油缸等组成。
整个工作装置铰接在车架上。
铲斗通过连杆和摇臂与转斗油缸铰接，用以装卸物料。
动臂与车架、动臂油缸铰接，用以升降铲斗。
铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。
装载机作业时工作装置应能保证：当转斗油缸闭锁、动臂油缸举升或降落时，连杆机构使铲斗上下平动或接近平动，以免铲斗倾斜而撒落物料；当动臂处于任何位置、铲斗绕动臂铰点转动进行卸料时，铲斗倾斜角不小于45°，卸料后动臂下降时又能使铲斗自动放平。
摘要轴是组成机械的重要零件，也是机械加工中常见的典型零件之一。
它支撑着其它转动件回转并传递扭矩，同时又通过轴承与机器的机架连接。
但在职业学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。
轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。
一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。
1.零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。
2.渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。
3.粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。
对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。
且选择平整光滑表面，让开浇口处。
选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。
关键词：工艺分析；基准选择；工艺路线；粗糙度AbstractThe axis is composes the machinery the important components, also is in the machine-finishing one of common typical supports other rotors to rotate and to transmit the torque, simultaneously through bearing and machine rack in the vocational school machine-finishing practicum, the axis class components processing is the student practices the turning skill the most basic also most important project, but the student finally finishes the work piece quality very not to be always ideal, the process analysis mainly is the student countershaft class components craft analysis technological process making insufficiently is reasonable.In the axis class components the technological process making, relates the work piece quality, the labor productivity and the economic efficiency may have several different processing methods, but only then some one kind reasonable, in the making machine-finishing technological process, must pay attention to following several.1. detail drawing craft analysis, must understand components specifications and so on unique feature, precision, material quality, heat treatment, also need to study the product assembly drawing, the part assembly drawing and the approval standard.2. cementation processing craft route is generally: The yummy treats -> forging -> fire -> rough machining -> semi-finishing -> cementation -> decarbonization processing (to does not have to enhance degree of hardness part) -> the quenching -> cutting thread, the drill hole or the milling -> rough grinding -> low temperature effectiveness -> half correct grinding -> low temperature effectiveness -> correct grinding.3. thick datum choices: Has the non-processing surface, the elected non-processing surface takes the thick axis all must process which to all surfaces, adjusts according to the processing remainder smallest the choice smooth smooth surface, makes way the runner the reliable reliable surface is the thick datum, simultaneously, the thick datum cannot duplicate uses.Keywords: Craft analysis； datum choice； craft route；roughness目录引言........................................................ 错误!未定义书签。
齿轮材料的选择及其热处理匸艺1、齿轮材料的选择原则齿轮材料的种类很多.在选择时应考虔的因素也很多.下述几点可供选择材料时参考：1）齿轮材料必皴满足工作条件的耍求•例如.用于飞行器上的齿轮.耍满足质址小.传递功率大和可靠性高的耍求.因此必须选择机械性能高的合佥银：旷山机械屮的齿轮传动.一般功率很大.匸作速度较低、删圉环境中粉尘含虽极高•因此往往选择铸钢或铸铁等材料：家用及办公用机械的功率很小.但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正當工作•因此常选用匸程塑料作为齿轮材料。
总Z.工作条件的耍求是选痒齿轮材料时首先应考虔的因素，2）应考應齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺，大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯.可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料’屮等或屮等以下尺寸耍求较高的齿轮常选用锻造毛坯•可选择锻钢制作。
尺寸较小而又耍求不高时. 可选用閲钢作毛坯，齿轮表而玦化的方法有：渗碳.氨化和表面淬火。
采用渗碳上艺时.应选用低碳钢或低碳會金钢作齿轮材料：抵化钢和调质钢能采用氮化匸艺；采用表而淬火时.对材料没有特别的耍求，3）正火磯钢.不论毛坯的制作方法如何.只能用丁•制作在裁荷平稳或轻度冲击下I：作的齿轮.不能承受大的冲击載荷：调质碳钢可用于制作在中等冲击数荷下工作的齿轮.4）合金钢當用于制作高速、垂裁并在冲击拔荷下匸作的齿轮•5）飞行器中的齿轮传动•耍求齿轮尺寸尽可能小.应采用表面欣化处理的高强度合佥钢.6）金屈制的软齿面齿轮.配对两轮齿面的駛度差应保持为30〜50HBS或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿而具有较大的玦度差（如小齿轮齿而为淬火并磨制.大齿轮齿而为常化或调质）：且速度又较窩时.较锁的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿而会起较眾茗的冷作谀化效应.从而捉高了大齿轮齿面的彼劳极限。
因此.肖配对的两齿轮齿而具有较大的硬度差时.大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20%.但应注总唤度高的齿而.粗糙度值也耍相应地减小。
螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形模具设计一、引言介绍螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形模具设计的背景、意义和目的。
二、设计原理介绍螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形的基本原理及其优点，阐述双锥辊辗压成形的工艺流程和工艺参数。
三、模具设计1.确定螺旋锥齿轮的设计参数；2.根据双锥辊辗压成形的工艺流程，绘制模具的草图；3.模具的工作原理、结构、材料、热处理及加工工艺的设计；4.模具的装配、校正和试验。
四、设计验证通过对模具的试制、试验，验证其满足螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形的要求，并分析试验结果和存在的问题及改进方案。
五、结论和展望总结螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形模具设计的研究成果，并对未来相关研究工作进行展望。
第一章：引言螺旋锥齿轮是机械传动中常用的传动零件之一，具有结构紧凑、传递功率大、传动效率高、传动平稳等特点。
而双锥辊辗压成形技术则是一种高效的机械加工方法，具有成形精度高、表面质量好、加工效率高等优点。
因此，螺旋锥齿轮的双锥辊辗压成形已成为一种常用的成形方法。
双锥辊辗压成形模具是实现螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形的关键设备。
本文将研究螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形模具的设计、制造和应用。
第二章：设计原理2.1 双锥辊辗压成形原理双锥辊辗压成形是利用一对同心的辊轮在轴向移动和转动的同时，通过轴向压力和摩擦力的相互作用将工件材料压缩成型的一种加工方法。
在双锥辊辗压成形过程中，辊轮的成形轮廓与工件的齿形相对应，将工件材料通过轴向滚动进行柔性成形，从而得到精密的成形齿轮。
2.2 螺旋锥齿轮的设计原理螺旋锥齿轮是由锥面和螺旋线组成的齿轮。
在设计螺旋锥齿轮时，需要考虑到以下几个方面的要素：（1）齿轮的传动比；（2）齿数、螺旋角等几何参数；（3）齿轮的模数和齿宽；（4）齿轮副的中心距、偏心距等位置参数；（5）齿轮的材料和热处理工艺等。
2.3 双锥辊辗压成形模具设计原理螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形模具由上、下两个模具组成。
当上下两个模具通过压紧机构压合工件时，上下模具上的辊轮就会对工件进行轧制成形。
目录0 前言 (1)1 装载机主动螺旋锥齿轮的服役条件及性能要求 (1)1.1 主动螺旋锥齿轮零件的服役条件 (2)1.2 主动螺旋锥齿轮的性能要求 (2)1.3主动螺旋锥齿轮的技术要求 (6)2 主动螺旋锥齿轮材料的选择 (3)2.1 齿轮材料选择的基本原则 (3)2.2 主动螺旋锥齿轮常用材料 (4)2.3 选出主动螺旋锥齿轮材料 (5)3 20CrMnTi螺旋锥齿轮加工工艺制定及分析 (6)3.1锻造 (6)3.2 正火 (6)3.3 高温回火 (7)3.4 渗碳 (7)3.5淬火及低温回火 (9)3.6 喷丸处理 (10)3.7 磨齿 (10)4 锥齿轮热处理过程可能产生的缺陷及预防措施 (11)5 锥齿轮使用中可能出现的失效形式及分析 (13)6 心得体会 (15)装载机主动螺旋锥齿轮材料的选择及工艺设计0 前言装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。
此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。
由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。
装载机的铲掘和装卸物料作业是通过其工作装置的运动来实现的。
装载机工作装置由铲斗、动臂、连杆、摇臂和转斗油缸、动臂油缸等组成。
整个工作装置铰接在车架上。
铲斗通过连杆和摇臂与转斗油缸铰接，用以装卸物料。
动臂与车架、动臂油缸铰接，用以升降铲斗。
铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。
装载机作业时工作装置应能保证：当转斗油缸闭锁、动臂油缸举升或降落时，连杆机构使铲斗上下平动或接近平动，以免铲斗倾斜而撒落物料；当动臂处于任何位置、铲斗绕动臂铰点转动进行卸料时，铲斗倾斜角不小于45°，卸料后动臂下降时又能使铲斗自动放平。
目前国产装载机正在从低水平、低质量、低价位、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。
从仿制仿造向自主开发过渡，各主要厂家不断进行技术投入，采用不同的技术路线，在关键部件及系统上技术创新，摆脱目前产品设计雷同，无自己特色和优势的现状，从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出，成为装载机行业的领先者。
齿轮在装载机工作过程中起着重要的作用，本文着重介绍装载机螺旋锥齿轮材料的选择以及其制作工艺。
1 装载机主动螺旋锥齿轮的服役条件及性能要求1.1 主动螺旋锥齿轮零件的服役条件齿轮在装载机工作过程中起着传递动力和改变速度的作用，啮合齿面间既有滚动、又有滑动，轮齿根部还受到脉动或交变弯曲的作用。
在由此而引起的各种应力的作用下，齿轮将发生轮齿折断、齿面胶合、齿面疲劳及齿面磨损等失效情况。
引起齿轮失效的主要应力有：摩擦力、接触应力和弯曲应力。
根据齿轮失效的形式和原因，在选择齿轮材料及热处理方法是应从以下几个方面考虑：(1)齿轮表面有足够的硬度。
齿面存在实际上的凹凸不平，因而局部会产生很大的压强，引起金属塑性变形或嵌入相对表面，导致金属直接接触和粘着，当啮合齿面相对滑动是，产生了摩擦力。
齿面磨损就是由于相互摩擦的结果。
减少这类磨损的关键是提高轮齿表面的塑变抗力，即提高齿面硬度。
提高齿面硬度还可以改善齿面接触状态，从而提高齿面的抗疲劳能力。
(2)轮齿芯部要有足够的强度和韧性，以保证在变载或冲击载荷作用下，轮齿有足够的抗冲击能力。
(3)大小齿轮应有一定的硬度差，以提高其抗胶合能力。
(4)考虑材料加工性和经济性。
1.2 主动螺旋锥齿轮的性能要求螺旋锥齿轮是装载机的主要传动零件，主动螺旋锥齿轮是将汽车变速器传过来的动力传递给从动锥齿轮，从动锥齿轮再将动力传递给差速器。
因此，零件结构上主动螺旋锥齿轮是齿轮轴，一端是花键，与变速器动力输出轴相连，另一端是螺旋锥齿轮；从动锥齿轮是盘状齿轮，直径大于主动螺旋锥齿轮，起到减速作用，同时沿圆周均布一些螺栓孔，使从动锥齿轮通过螺栓固定在差速器壳上，将减速后的动力传递给差速器。
主动锥齿轮既有高的传动速度，同时又传递较大的扭矩，而且在装载和刹车时承受冲击载荷。
这类齿轮的主要失效方式有磨损、点蚀和断裂。
故主动螺旋锥齿轮应满足如下性能要求：①良好的力学性能；②良好的渗碳淬火性能；③良好的抗冲击性能；④良好的心部硬度；⑤良好的热变形性能。
1.3 主动螺旋锥齿轮的技术要求综合上述主动螺旋锥齿轮的服役条件及性能要求，提出如下技术要求：①锻件不得有任何锻造缺陷。
②正火处理HB179-217。
③表面渗碳硬度为HRC58-62，心部硬度为HRC32-45，过渡层硬度变化应该缓慢直到基体低碳，渗碳深度为1.0～1.4mm，含碳量为0.8%～1.05%。
④金相检验标准应符合《汽车渗碳齿轮金相检验标准》(JB1673-75)规定。
⑤低温回火做喷丸处理。
2 主动螺旋锥齿轮材料的选择2.1 齿轮材料选择的基本原则齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑以下几点因素，以选择出适合的材料：（1）齿轮材料必须满足工作条件的要求。
例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能高的合金钢；矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。
总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。
（2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。
大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。
中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯。
可选择锻钢制作。
尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
齿轮表面硬化的方法有：渗碳、氮化和表面淬火。
采用渗碳工艺时，应选用低碳钢或低碳合金钢作齿轮材料；氮化钢和调质钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。
（3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳和轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
（4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
（5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
（6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30～50HBS 或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为正火或调质），且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。
因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20％，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。
2.2 主动螺旋锥齿轮常用材料目前国内重载螺旋锥齿轮用材大致有20CrMo、20CrMnTi、20CrMoH、20CrNi3等。
上述材料可应用于装载机螺旋锥齿轮。
（1）20CrMnTi是渗碳钢，渗碳钢通常为含碳量为0.17%-0.24%的低碳钢。
汽车上多用其制造传动齿轮，是中淬透性渗碳钢中Cr Mn Ti 钢，其淬透性较高，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。
20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢。
良好的加工性，加工变形微小，抗疲劳性能相当好。
主要用途有：用于齿轮，轴类，活塞类零配件以及汽车，飞机各种特殊零件部位。
（2）20CrNi3调质或淬火低温回火后有良好的综合力学性能，低温冲击韧性也较好。
此钢有白点敏感倾向，高温回火有回火脆性倾向。
淬火到半马氏体硬度，油淬时可淬透Φ50～70mm。
可切削加工性良好，焊接性中等。
多用于制造高载荷条件下工作的齿轮、轴、蜗杆及螺钉、双头螺栓、销钉等。
（3）20CrMoH是广泛采用的一种结构钢，20CrMoH圆钢，20CrMoH合结钢，20CrMoH钢材找通丰实业，冶炼工艺稳定，淬透性好，碳氮共渗工艺性能良好，热处理后的变形量小，无回火脆性，加工制造性能和焊接性能均良好。
20CrMoH宜制造中、小模数齿轮、轴类等，还可用于中压以下汽轮机处在过热蒸气区压力级工作的叶片。
（4）20CrMo的淬透性较高，无回火脆性，焊接性相当好，形成冷裂的倾向很小，可切削性及冷应变塑性良好。
20CrMo一般在调质或渗碳淬火状态下使用，具有较好的耐磨性、承载能力较高。
用于制造在非腐蚀性介质及工作温度低于250℃、含有氮氢混合物的介质中工作的高压管及各种紧固件、较高级的渗碳零件，如齿轮、轴等。
2.3 选出主动螺旋锥齿轮材料20CrMnTi是性能良好的渗碳钢，其淬透性较高，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。
具有良好的加工性，特加工变形微小，抗疲劳性能相当好。
经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。
用于制造截面<30 mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字等。
因此，选用20CrMnTi做为装载机主动螺旋锥齿轮的材料。
3 20CrMnTi主动螺旋锥齿轮加工工艺制定及分析根据上面零件技术要求，现对20CrMnTi齿轮制定出如下工艺路线：下料→锻造→正火→粗加工→高温回火→渗碳+淬火+低温回火→喷丸处理→磨齿。
3.1 锻造锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。
通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
3.2 正火根据合金相图，对于20CrMnTi这种低碳合金钢来说，应加热到950℃～970℃，保温3～4小时左右，使该零件的成分转变为均匀的奥氏体组织，然后在空气中冷却获得较多的索氏体和少量的铁素体组织。
这样既获得了合适的硬度(HB179-217)，同时残余的内应力也在保温、空冷过程中消除掉，既满足技术要求①和②两条，又便于下道工序的切削加工。
本工序之所以选用正火热处理方法，是因为20CrMnTi合金钢含碳量过低，退火钢中含有大量的柔软的铁素体，钢的延展性非常好，切削时易粘着刀刃而形成刀瘤，而且切屑是撕裂断裂，以至使表面粗糙度变差，刀具寿命也受到影响，不利于切削加工。
接着进行粗加工，粗加工后进行探伤。
在技术要求中，锻件不得有任何锻造缺陷，所以随其后的工序要进行探伤，避免在下道工序中出现缺陷，浪费所发生的加工费。
