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齒輪的傳統熱處理工藝了解一下

2021-04-20 14:04:48

齒輪箱是汽車工業中非常重要的部件,齒輪箱中的齒輪組是其核心部件。因此,在齒輪箱的生產過程中,確保齒輪箱中齒輪的精度是非常重要的。傳動齒輪需要具有高強度、高耐磨性、高疲勞強度、高韌性等一系列優良的機械性能。為了使齒輪具有上述性能,齒輪熱處理是齒輪加工過程中必不可少的一部分。

1. 齒輪的傳統熱處理工藝

目前,汽車工業普遍采用氣體滲碳淬火工藝對齒輪進行熱處理,但這種傳統的氣體滲碳工藝有許多缺點,如:

(1)滲碳過程中需要大量的原料氣體,大部分經過的原料氣體需要清除和燃燒,從而產生大量的溫室氣體,污染環境。

(2)采用批量熱處理,齒輪需要放置在齒條上。一般來說,機架的重量占爐負荷的30% ~ 40%,在機架的加熱和冷卻過程中造成大量的能耗。

(3)滲碳過程中,由于大氣的均勻性和溫度的均勻性,使初始滲碳時間不一致,導致齒輪滲碳層的均勻性和重復性,而料架的使用壽命及其本身的成本大大增加了齒輪的滲碳成本。

(4)傳統工藝要求后清洗工藝,降低了效率,增加了成本。

(5)在大批量生產中,不同位置的齒輪在加熱、滲碳和冷卻過程中所經歷的工序不同,導致每個齒輪變形不同。

控制每個齒輪的變形是熱處理過程中一個非常重要的指標,因為變形對齒輪的精度和強度等質量指標有很大的影響。為了提高齒輪的精度,需要在熱處理后增加磨齒等步驟,而大的變形會增加磨齒工作量,增加高昂的維護成本,降低生產效率。據統計,全球汽車制造業每年在變形齒輪加工上的花費高達200億歐元。

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