行業(yè)新聞|2022-09-07| 深圳維動自動化
齒輪齒條作為一種常見的機械傳動方式，在很多行業(yè)都有著應(yīng)用，傳動過程中具有很好的穩(wěn)定性、高效率等優(yōu)點。深圳維動生產(chǎn)銷售齒輪齒條傳動件，齒條采用C45碳鋼材料，齒輪采用高強度齒輪齒生產(chǎn)，經(jīng)過精銑研磨后得到高精度的齒輪齒條。齒輪齒條在生產(chǎn)或是運行過程中會產(chǎn)生裂紋，對于這個問題整理相關(guān)資料，并有著針對性的解決方案，齒輪齒條產(chǎn)生裂紋的原因以及解決方案，一起了解一下吧！
1、原料齒條原料對材料機械性能及熱處理質(zhì)量有直接影響，不同類型的合金鋼有不同的熱處理工藝，如果合金元素不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，會導(dǎo)致材料在熱處理過程中產(chǎn)生硬度值偏差、開裂等問題。另外原材料中的碳含量過高或磷、硫、氧、氫雜質(zhì)超標(biāo)，以及鍛造過程中形成的白點、氣孔、夾雜等因素也會導(dǎo)致齒輪開裂。
2、熱處理。材料熱處理分為預(yù)熱處理和最終熱處理，預(yù)熱處理形成的基體組織對最終熱處理有較大影響。熱處理環(huán)節(jié)中容易引起齒面開裂的因素有碳勢分布、表面碳濃度、碳化物級別等。本案例中最終熱處理為滲碳淬火，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)表面碳濃度應(yīng)控制在0.8%~1%之間。根據(jù)國內(nèi)有關(guān)研究，并結(jié)合公司多年實際經(jīng)驗，碳濃度在0.7%~0.8%之間將得到較理想的表面硬度及均勻的金相組織。如果在熱處理中表面碳濃度過高或者形成帶狀、網(wǎng)狀等形態(tài)的碳化物，這些碳化物極易導(dǎo)致齒面開裂。
3、磨削加工。齒輪在磨削過程中會產(chǎn)生大量的磨削熱，如果熱量不能夠及時散發(fā)，將在齒輪表面形成較大的拉應(yīng)力。如果應(yīng)力值超過材料的抗拉強度，將會形成磨削裂紋。磨削裂紋一般會垂直與齒長方向，呈細碎狀不規(guī)則分布，如果不能及時發(fā)現(xiàn)，后期會產(chǎn)生齒面剝落。
解決方法
熱處理方面
熱處理滲碳環(huán)節(jié)應(yīng)降低碳勢濃度，煤油滴注式應(yīng)減小每分鐘滴注量，可控氣氛式應(yīng)降低氣氛濃度，表面碳濃度不宜超過0.8%。滲碳時間應(yīng)嚴格控制，滲碳層深度應(yīng)符合工藝要求。滲碳后最好隨爐冷卻至300℃左右進行二次加熱，然后淬火。如果直接淬火，要保證淬火溫度在820℃左右。回火溫度和時間也要有充分保證，保證殘余奧氏體在10%~15%。每爐都要配有隨爐試棒，要及時檢測表面碳濃度、滲碳深度，以及淬火后碳化物級別。齒輪硬度不追求上限，硬齒面齒輪洛氏硬度（HRC）達到58即可。
齒輪磨削方面
在磨削余量的選擇上，應(yīng)留盡量小的磨削余量，以減少磨削熱的產(chǎn)生。模數(shù)大于5mm的齒輪，磨削用量粗磨為0.05mm左右，精磨不應(yīng)大于0.025mm。模數(shù)小于5mm的齒輪，磨削用量還應(yīng)進一步減小，砂輪速度不宜過快。應(yīng)保證工件噴砂干凈徹底，否則淬火氧化皮和其它附著物會堵塞砂輪氣孔，導(dǎo)致散熱不良。在磨削砂輪的選用上，粗磨時可選用粒度較大的砂輪，精磨時選用粒度較小的砂輪，硬度選用中軟或者軟為宜。冷卻液應(yīng)選用磨削油，盡量不要選用磨削液，否則冷卻速度過快，會加劇熱脹冷縮現(xiàn)象，導(dǎo)致磨削裂紋出現(xiàn)。
通過實際檢查發(fā)現(xiàn)齒輪齒條裂紋產(chǎn)生的原因是因為齒輪齒條熱處理的方式與負載有著很大的關(guān)系，如材質(zhì)與處理方式?jīng)]問題的情況下很大一部分原因是因為負載過重或是選型過程出現(xiàn)問題。所以在選型過程中需要注意選型問題，使用中避免過載發(fā)生，這樣能有效避免產(chǎn)生齒輪齒條裂紋的產(chǎn)生。
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