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变速箱齿轮热处理变形控制方法分析

2020年08月11日13:49 

变速箱是汽车的主要构成部分,并且是汽车的重要受力单元。重型汽车因为载重大、路况差,因此变速箱就会受到频繁冲击,鉴于此,重型汽车变速箱齿轮应该具备高强度、高耐磨性、高抗疲劳强度、高冲击韧性等机械性能,而这就需要严格控制热处理环节。

1齿轮在热处理后出现变形的原因

齿轮主要构成就是钢,其被进行热处理后,随着温度的提高,钢的韧性会不断减小,要是齿轮上局部的应力不能再受热的影响,就会导致齿轮产生变形,因为残余应力只会在齿轮局部表现出来,因此齿轮就会产生不规则的变形。齿轮在开展热处理的时候,因为加热速度过快,就会导致齿轮的表面出现升温过快的现象,而齿轮内部温度的提高就相对较慢,表面与内部的温度假如存在差异,就会导致齿轮产生不规则变形的现象,进而导致齿轮的形状存在一定的特殊性。

2影响热处理变形的因素

齿轮经热处理后所形成变形涉及各个层面上的因素,比如齿轮的设计、运用的材料、预热处理方式及过程、机械加工技术及刀具、热处理技术及设备等整个制造过程。达标的材料、精密的锻造、规范的预热处理、高效的冷热加工配合能够降低并且稳定热处理变形。鉴于此,一定要对齿轮热处理后的变形进行严格把控。

2.1齿轮的设计形状对热处理变形的影响

齿轮的设计结构会在很大程度上影响热处理变形,例如,齿轮设计结构不对称,结构均匀性差,实际在淬火的过程中,就常常会出现应力不均匀的问题,进而使得出现不规则变形的问题。热处理变形的影响程度由设计、材料、热处理等。鉴于此,在进行设计的过程中,一定要保证壁厚不能过于单薄,并且应该均匀对称,截面尺寸的比例差距不能过于悬殊。

2.2原材料的特性对热处理变形的影响

原材料的质量不但会对齿轮的热处理技术造成影响,还会在很大程度上影响齿轮的疲劳寿命。原材料的根本特性包括下面几点:淬透性、纯净度、晶粒度。淬透性系指原材料在淬火过程中,奥氏体转化成马氏体的难易情况。淬透性和热处理变形之间的关系呈正相关关系,并且合金元素含量同样会影响淬透性。并且合金元素影响热处理变形的机制是借助钢的屈服强度、临界转变温度等,间接使得热变形受到影响。要想使得热处理技术及变形能够更加稳定,就应该使得原材料具备一定相对稳定的淬透性范畴。鉴于此,现今国际上大都是基于自己产品的技术需求,明确淬透性范围,进而使得热处理过程及变形得到稳定。

2.3锻造对热处理变形的影响

锻造能够提升齿坯组织的均匀性,并且带状组织能够有效防止热处理变形的产生。可是锻造问题会使得热处理变形更加剧烈,锻造会使得金属流线出现不对称的问题,锻造温度太高,锻后冷却后就会出现不均匀的问题,并且最终导致热处理变形存在很大的区别。齿坯锻造之后,通常金属纤维流线形状要沿齿坯外廓呈现对称性的分布,并且纵剖面。上流线应该呈现封闭状,此种流线形状毛坯热处理后变形相对规律,控制难度较小。

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