大模数超长齿宽齿轮渗碳淬火变形分析.pdfVIP

第 40卷第4期 现代 冶 金 Vo1．40 No．4 2012年 8月 ModernMetallurgy Aug．2012 大模数超长齿宽齿轮渗碳淬火变形分析 彭 杰 (宝钢苏冶重工有限公司，江苏 苏州 215151) 摘要：介绍了大模数超长齿宽齿轮发生渗碳淬火变形常见形式，并提出了相应的解决措施。 关键词 ：渗碳淬火；人字齿轮 ；变形控制 中图分类号 ：TG156．8l 引 言 2011年，宝钢苏冶重工有 限公司(以下简称 “苏 冶重工”)为某大型钢厂生产 了一批人字齿轮 ，人字 齿轮单重约 6．6t、材料为17Cr2Ni2Mo、模数Mn一 36、齿数Z一29、外径O1271．9mm、内径 720mm、 495 齿宽1000mm。人字齿轮要求齿面渗碳淬火、渗碳 中595 深度4～4．5mm、齿面硬度57～62HRC。 图2 盖板示意图(单位：mm) 1 大模数超长齿宽齿轮渗碳淬火变形 (1)锥度 ：因齿轮单重约6．6t，在长时间高温下 分析 加热下，自重导致齿轮 出现齿顶圆上端大、下端小的 锥度 ； 人字齿轮如图1所示 。该人字齿轮直径O1271 (2)公法线和齿顶圆胀大 ：渗碳淬火后 因渗碳层 mm、重量重 、齿宽达到1000mm且内孑L大 、壁薄(从 组织转变、比容增大造成公法线和齿顶圆胀大。但是 齿根到内孔厚度只有 190ram)，这些都是人字齿轮 由于齿宽达到1000mm，造成齿宽上、中、下冷却不 在深层渗碳淬火过程 中产生变形的重要影响因素。 均匀 ，致使胀大量上、中、下差异较大 ； 人字齿轮渗碳淬火工艺如图2所示 。人字齿轮经925 (3)椭圆度 ：超长齿宽造成冷却不均匀胀缩形成 。Cx178h加热，淬火冷却后 ，工件极 易产生变形。 椭圆； 其主要的变形形式有 以下几种 ： (4)螺旋角变形 ：人字齿轮左右齿面和齿宽方向 冷却的不均匀性导致螺旋角变大 。 2 解决措施 2．1 改变人字齿轮结构 渗碳淬火前人字齿轮加工成如图1(a)，1(b)两 种形式，图1(a)所示人字齿轮内孑L由0720mm加工 成0600mm；图1(b)所示人字齿轮内孔加工成上大 下小台阶状。根据变形分析，经渗碳淬火热处理后， 图1 人字齿轮的示意图(单位 ：mm) 收稿 日