[發明專利]一種減少斜齒輪滲碳淬火變形的加工方法

在審

• 申請號: 201810825006.0
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109136517A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 陸堰龍;晁國強;章正曉;陳強;黃俊
• 申請（專利權）人: 中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: C21D9/32
• 分類號: C21D9/32;C21D1/18;C23F17/00;C23C8/00;C21D11/00
• 代理公司: 南京樂羽知行專利代理事務所(普通合伙) 32326
• 代理人: 繆友建

本發明提供一種減少斜齒輪滲碳淬火變形的加工方法，包括以下步驟:在齒輪進行滲碳淬火前對斜齒輪加工預留反變形的螺旋角變量β'，即在滲碳淬火工序前斜齒輪的加工螺旋角等于在設計螺旋角β的基礎上減去反變形的螺旋角余量β'；所述螺旋角變量β'通過在滾齒或插齒工序中根據齒輪的設計螺旋角β、齒輪的齒向有效分析范圍H以及齒向熱處理變形量M進行設定。本發明利用反變形規律，通過螺旋角變量抵消熱處理產生的畸變量。齒輪滲碳淬火后螺旋角達到工序要求，保證了后續精加工齒向齒輪滲碳淬火后上下段變形就不會超差，減少后續精加工的工作量，降低了滲碳層的切削量。

技術領域

本發明涉及一種斜齒輪的加工方法，尤其是一種減少斜齒輪滲碳淬火變形的加工方法，屬于齒輪加工技術領域。

背景技術

斜齒輪通常采用滾齒、銑齒、插齒等粗加工方法。齒輪齒部精加工采用精磨齒以保證齒輪精度要求。齒輪滲碳淬火后，表面形成高硬度又耐磨的滲碳層，心部整體淬火具有較高的強度和沖擊韌性，齒輪整體滲碳淬火后具有優良的綜合機械性能。

滲碳淬火工藝加熱慢，生產周期長，成本較高。由于斜齒輪長期在900~950℃左右高溫下，齒輪的剛性降低，齒輪齒部變形無法在長時間熱處理過程中無法控制，在高溫下產生較大的畸變，導致輪齒后續加工后層深上下不均勻，硬度偏差大甚至出現變形過大產生黑皮大幅增加磨量，帶來磨齒成本較高甚至由于變形過大齒面達不到要求而產生報廢。

發明內容

本發明針對上述提出的技術問題，提出一種減少斜齒輪滲碳淬火變形的加工方法，根據斜齒輪滲碳熱處理規律及特點對加工工藝進行改進，以減少斜齒輪滲碳淬火齒向變形，提高齒輪齒面加工質量和生產效率，降低齒輪制造成本，實現齒輪精密熱處理。

本發明解決以上技術問題的技術方案是:提供一種減少斜齒輪滲碳淬火變形的加工方法，包括以下步驟:在齒輪進行滲碳淬火前對斜齒輪加工預留反變形的螺旋角變量β'，即在滲碳淬火工序前斜齒輪的加工螺旋角等于在設計螺旋角β的基礎上減去反變形的螺旋角變量β'；所述螺旋角變量β'通過在滾齒或插齒工序中根據齒輪的設計螺旋角β、齒輪的齒向有效分析范圍H以及齒向熱處理變形量M 進行設定，所述齒向熱處理變形量M=（x+y）/2，所述x為左齒向最大變化值，y為右齒向最大變化值；所述螺旋角變量β'的計算表達式為β'=arctg（M/H）。

本發明的進一步限定技術方案，前述的的減少斜齒輪滲碳淬火變形的加工方法，當所述設計螺旋角β＜10°時，齒輪的齒向有效分析范圍H≤100mm，預留反變形的螺旋角變量β'=0。

前述的減少斜齒輪滲碳淬火變形的加工方法，所述齒向熱處理變形量M≥0.04mm；當齒向熱處理變形量M＜0.04mm時，由于變形量較小，可以不用設定反變形的螺旋角變量β'，產生的齒向熱處理變形量通過滲碳淬火工序后的齒輪精加工即可修正畸變量。

進一步的，前述的減少斜齒輪滲碳淬火變形的加工方法，所述加工方法用于軌道車輛傳動系統的齒輪加工。

本發明有益效果是:本發明利用反變形規律，通過螺旋角變量抵消熱處理產生的畸變量。齒輪滲碳淬火后螺旋角達到工序要求，保證了后續精加工齒向齒輪滲碳淬火后上下段變形就不會超差，減少后續精加工的工作量，降低了滲碳層的切削量，保證了后續磨齒質量，大幅減少斜齒輪不良率甚至避免廢品產生。

附圖說明

圖1為本發明示意圖。

圖1中：線條a為滲碳淬火后齒向變化線；虛線b為左右齒向理論線；線條c熱后齒向變化的最大值；箭頭線條d為齒寬方向；角度β'螺旋角熱后變化值。

圖2為實施例1滲碳淬火后齒輪檢測報告。

圖3為實施例2熱處理前齒輪檢測報告。

圖4為實施例2熱處理后齒輪檢測報告。

具體實施方式