齿轮热处理变形的控制

汽车齿轮的热处理工艺与质量控制汽车作为现代社会重要的交通工具，其性能和可靠性在很大程度上取决于各个零部件的质量。

而齿轮作为汽车传动系统中的关键部件，其质量更是至关重要。

其中，热处理工艺在汽车齿轮的制造过程中起着决定性的作用，它直接影响着齿轮的强度、硬度、耐磨性以及抗疲劳性能等。

同时，严格的质量控制措施也是确保齿轮质量稳定可靠的重要保障。

一、汽车齿轮的工作条件和性能要求汽车齿轮在工作过程中承受着巨大的载荷和复杂的应力。

它们需要在高速旋转的情况下传递动力，并且要在不同的工况下保持稳定的性能。

因此，汽车齿轮通常需要具备以下性能要求：1、高强度和高韧性：以承受弯曲、接触和冲击等多种应力，防止齿轮在工作过程中发生断裂或变形。

2、高硬度和耐磨性：减少齿面的磨损，延长齿轮的使用寿命。

3、良好的抗疲劳性能：能够经受长时间的循环载荷作用而不出现疲劳裂纹。

4、良好的齿面精度和表面质量：保证齿轮的传动平稳性和低噪声。

二、汽车齿轮常用的热处理工艺1、渗碳淬火渗碳淬火是汽车齿轮制造中应用最广泛的热处理工艺之一。

它是将齿轮放入含有碳源的介质中，在高温下使碳原子渗入齿轮表面，然后进行淬火处理，以获得高硬度、高耐磨性的表面和良好韧性的心部。

渗碳淬火后的齿轮表面硬度可达 58-62HRC，心部硬度则在 30-45HRC之间。

渗碳工艺通常可分为气体渗碳、液体渗碳和固体渗碳。

气体渗碳由于其可控性好、渗碳质量高而被广泛应用。

在渗碳过程中，渗碳温度、渗碳时间、碳势等参数的控制至关重要。

渗碳温度一般在 900-950℃之间，渗碳时间则根据齿轮的尺寸和要求的渗碳层深度来确定。

淬火工艺则通常采用油淬或水淬。

油淬可以减少齿轮的变形，但淬火硬度相对较低；水淬则可以获得更高的硬度，但变形较大。

因此，在实际生产中需要根据齿轮的具体情况选择合适的淬火介质。

2、感应淬火感应淬火是利用电磁感应原理，在齿轮表面产生涡流，从而迅速加热齿轮表面，然后进行淬火处理。

齿轮传动变形形式一、引言齿轮传动作为一种常见的机械传动形式，在工程领域中得到广泛应用。

在齿轮传动中，由于受到载荷和工作环境等因素的影响，齿轮可能会发生变形，进而影响传动的精度和效率。

本文将围绕齿轮传动的变形形式展开讨论，以帮助读者更好地了解齿轮传动的工作原理和变形机制。

二、齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮的啮合来传递动力和运动的一种机械传动方式。

在齿轮传动中，主要有两种变形形式：轴向变形和径向变形。

1. 轴向变形轴向变形是指齿轮在工作过程中沿轴向方向发生的变形。

这种变形主要有以下几种形式：（1）轴向弯曲变形：当齿轮受到弯矩作用时，轴向弯曲变形会使得齿轮轴线与理论轴线之间产生一定的偏差。

（2）轴向位移变形：当齿轮轴承或安装紧固件松动时，齿轮可能会发生轴向位移变形，使得齿轮中心线与理论轴线之间产生一定的偏移。

（3）轴向膨胀变形：在高温环境下，齿轮可能会因为温度的影响而发生轴向膨胀变形，导致齿轮的轴向尺寸发生变化。

2. 径向变形径向变形是指齿轮在工作过程中沿径向方向发生的变形。

这种变形主要有以下几种形式：（1）径向弯曲变形：当齿轮受到弯矩作用时，径向弯曲变形会使得齿轮的齿面形状发生变化，进而影响齿轮的啮合性能和传动精度。

（2）径向压缩变形：在齿轮传动中，由于载荷的作用，齿轮可能会发生径向压缩变形，使得齿轮的齿面与理论齿面之间产生一定的偏差。

（3）径向膨胀变形：在高温环境下，齿轮可能会因为温度的影响而发生径向膨胀变形，导致齿轮的径向尺寸发生变化。

三、齿轮传动的变形原因齿轮传动的变形主要受到以下几个因素的影响：1. 载荷齿轮在工作过程中承受着一定的载荷，这些载荷会使得齿轮发生变形。

例如，齿轮受到弯矩作用时，轴向和径向的变形都会出现。

2. 温度温度的变化会导致齿轮发生热胀冷缩，进而引起齿轮的轴向和径向变形。

3. 加工精度齿轮的加工精度直接影响着齿轮的变形程度。

加工精度越高，齿轮的变形越小。

四、齿轮传动的变形控制方法为了减小齿轮传动的变形，提高传动的精度和效率，可以采取以下几种控制方法：1. 优化设计在齿轮传动的设计过程中，可以通过优化齿轮的结构和参数，减小齿轮的变形。

齿轮的热处理要求
嘿，朋友们！今天咱就来聊聊齿轮的热处理要求，这可真是个超级重要
的事儿啊！
你想想看，齿轮就好比是机械世界的小战士，它们得坚强、耐用才行啊！那热处理就是让这些小战士变得厉害的秘密魔法啦！比如说，汽车里的齿轮吧，如果热处理没做好，那在高速运转的时候，会不会“嘎吱嘎吱”响，甚至突然就坏掉啦？那多吓人呐！
对于齿轮的热处理要求，那可真是一点儿都不能马虎。

首先就是温度啦！就像我们做饭要掌握好火候一样，热处理的温度得恰到好处，不能太高也不能太低。

太高了，齿轮可能就被烧变形啦；太低了呢，又起不到强化的效果。

这就好比烤面包，温度合适才能烤出香喷喷、又松又软的面包呀！
还有时间呢，也得把握得刚刚好。

时间太短，效果达不到；时间太长，
又可能会过头。

就好像做一件事情，时间不够做不好，时间太久又可能会变得很累赘呀！而且不同的齿轮材料，要求还都不一样呢。

再说说冷却，这冷却速度的快慢也很关键呐！冷却太快，齿轮可能会变得很脆；冷却太慢，又可能达不到想要的硬度。

这不就像是跑步冲刺，一下子冲太快可能会摔倒，慢慢跑又拿不到好成绩一样嘛！
在实际操作中，热处理师傅们那可是要小心翼翼、全神贯注的。

他们就像是齿轮的超级英雄，要保证每一个齿轮都能经过完美的热处理。

他们得时刻关注着温度、时间和冷却等各种因素，稍有差错可不行啊！
总之，齿轮的热处理要求真的是至关重要啊！这关系到各种机械设备能不能正常运转，能不能长久使用。

我们可千万不能小瞧了它呀！大家一定要重视起来哟！。

齿轮热处理变形及预防史天振;吴思良【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2010(000)017【总页数】2页(P12-13)【作者】史天振;吴思良【作者单位】浙江双环传动机械股份有限公司技术中心,玉环,317600;浙江双环传动机械股份有限公司技术中心,玉环,317600【正文语种】中文变速箱齿轮在渗碳淬火过程中的变形问题一直是困扰和阻挠热处理生产的一大障碍，有效地控制热处理变形是降低成本和提高生产效率的有效手段。

为了控制变形，一般企业都会严格控制原材料淬透性带宽、等温正火质量、渗碳淬火冷却，以及校直等工序质量，来保证渗碳淬火后变形规律性。

本文主要探讨渗碳淬火工序及校直工序对产品变形的影响。

轴齿类的变形主要表现在两个方面：一方面是齿跳；另一方面是齿形、齿向变化。

轴类产品渗碳淬火后要进行校直才能进行齿形齿向的检测，在实际生产中齿跳检测比较麻烦、效率低，因此一般厂家均采用测量相邻近部位轴向跳动来间接反映齿跳的大小。

在实际生产中我们也发现，变形的原因各不相同，有些是真正变形，有些是因为测量基准变化或遭到破坏而造成测量误差，后者往往表现为校直后齿跳检查合格，但齿向检测不合格。

因此，在实际生产中要依据不同的情况进行分析解决和预防。

案例一：某电动工具轴在多用炉渗碳淬火后变形不规律，造成后续校直工序难度很大。

为了解决这个问题，我们更换了不同的装卡方式（见图1、图2），但实际效果不够理想。

从装卡方式变换后的测量结果看，如果造成变形的主要原因不是装卡方式，那一定就是与淬火冷却有直接关系。

为了验证这一设想，将图3所示的整炉产品从最外层到里层逐根进行跳动检测，发现最外层变形比例最高，且具有方向性；到第三层以后变形明显降低。

到底是加热影响、冷却影响还是加热和冷却双重影响？我们又进一步取小批量滚齿后产品加热到渗碳温度后保温30min拉到前室缓冷至室温，出炉后100%检测跳动，发现最大跳动量均在0.02mm以下，这说明变形不是由于加热产生。

农机齿轮内花键热处理变形与控制作者：洪新阳徐斌来源：《科技创新与应用》2018年第11期摘要：文章针对农业机械使用的渐开线内花键齿轮，在热处理渗碳淬火中内花键易产生轴向锥度、M值超差、塞规不过等现象，对本公司生产的内花键齿轮进行原材料、锻造正火、拉花键、热处理的各环节多次试验，然后通过数据分析、归纳总结、工艺改进，对齿轮内花键变形的产生原因进行分析，并采取工艺措施进行控制，从而提升产品质量。

关键词：内花键；渗碳淬火；锥度中图分类号：TG162.73 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）11-0090-03Abstract： In this paper， for involute internal spline gears used in agricultural machinery， the internal splines easily produce such phenomena as axial taper， M value excess difference and plug gauge in heat treatment of carburizing and quenching. The internal spline gear produced by our company has been tested for many times in raw materials， forging normalizing， drawing spline and heat treatment. Then， through data analysis， induction and process improvement， the causes of distortion of inner spline in gear are analyzed. And take the process measures to control， so as to improve the quality of products.Keywords： internal spline； carburizing and quenching； taper1 内花键齿轮技术参数与加工工艺1.1 内花键齿轮的技术参数及结构齿轮内花键参数：模数：m=1.25、齿数：z=30、压力角：α=20°、大径：D=40、大径：d=37.5、量棒直径：dp=2.61、跨棒距直径：M=34.657-34.753、材料：20CrMnTi、热处理：渗碳淬火S0.7～C59。

20Cr2Ni4钢为高强度合金渗碳钢，有良好的综合力学性能，其淬透性、强韧性均超过12CrMi3钢。

该钢锻造性能良好，锻造加热温度为1200℃，始锻温度1150℃，终锻温度大于850℃，锻后缓冷。

20Cr2Ni4钢如在锻后出现晶粒粗大时，即使经正火及随后渗碳加热，在淬火后仍将得到粗大的马氏体组织。

用途用作强度要求较高的渗碳及调质结构件。

常用于制造中小型汽车、拖拉机的发动机和传动系统中的齿轮，也可代替12CrNi3钢制造要求心部性能较高的渗碳件、氰化件，如石油钻探和冶金露天矿用的牙爪和牙轮体。

物理性能化学成份碳 C ：0.17～0.23硅Si：0.17～0.37锰Mn：0.30～0.60硫S ：允许残余含量≤0.035磷P ：允许残余含量≤0.035铬Cr：1.25～1.65镍Ni：3.25～3.65铜Cu：允许残余含量≤0.030力学性能抗拉强度σb (MPa)：≥1175(120)屈服强度σs (MPa)：≥1080(110)伸长率δ5 (％)：≥10断面收缩率ψ (％)：≥45冲击功Akv (J)：≥63冲击韧性值αkv (J/cm2)：≥78(8)硬度：≤269HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为15mm热处理规范及金相组织热处理规范：淬火:第一次880℃,第二次780℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷。

热处理工艺：20Cr2Ni4钢相变点为：Ac1 720℃、Ac3 780℃、Ar1 575℃、Ar3 660℃、Ms 305℃。

渗碳齿轮的热处理变形热处理变形直接影响到齿轮的精度、强度、噪声和寿命，即使在渗碳热处理后加上磨齿工序，变形仍然要降低齿轮的精度等级。

影响渗碳热处理变形的因素较多，只有控制各方面的因素才能将变形控制到较小程度。

控制齿轮变形也必须在制造齿轮的全过程中设法去解决。

(1)齿轮材料冶金因素对变形的影响试验表明，钢的淬透性越高．变形越大。

当心部硬度高于40HRC时，变形会明显增大。

因此，对钢的淬透性带有一定的要求，淬透性带越窄．则变形越稳定，要钢厂提供“低、稳变形”钢材。