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齿轮的常用材料及热处理
1、锻钢
是制造齿轮的主要材料,一般采用含碳量为0.1%—0.6%的碳素钢或合金钢。按轮齿表面硬度要求又可分为:hbs≤350和hbs>;350两类。
2、铸钢
通常用于尺寸较大(一般d>;400~600㎜)、轮坯不宜锻出的齿轮。
3、铸铁
一般用于尺寸较大而低速的齿轮,并多采用-的铸铁如灰铁ht300、球铁qt450—5等铸造。
4、非金属材料
为消除噪声,对高速、承载小的齿轮,可采用塑料、尼龙、皮革等非金属材料制造,并与金属齿轮相匹配使用。
常用的热处理工艺有:调质、正火软齿面;表面淬火、渗碳淬火、渗氮硬齿面
齿轮淬火时将工件放入感应器(线圈)内,当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流──涡流。
且感应电流在工件截面上的分布很不均匀,工件表层电流密度-,向内逐渐减小,这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能,使表层的温度升高,即实现表面加热。电流频率越高,工件表层与内部的电流密度差则越大,加热层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却,即可实现表面淬火。
由于磨齿效率低、成本高,近年来,国外开始研究硬齿面滚齿工艺,采用硬质合金滚刀可以提高加工效率,目前在日本、德国等生产中已有应用。国内近年来也在积极研究硬齿面滚齿工艺,并取得了一些进展,一些工厂生产中已有应用。
国内一些厂家已采用硬齿面滚齿工艺代替粗磨齿,加工效率比锥面砂轮磨齿机约高5~6倍。硬齿面滚齿工艺要求滚齿机床刚度好、精度高,只有在切齿技术、刀具及机床等几个方面的正确配合下,使切齿过程达到较佳状态,硬齿面滚齿的精度才能达到7级。硬齿面滚齿存在的大问题是齿形精度较低,加工精度不稳定。
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