影响齿形热处理变形的因素及解决方法.docxVIP

影响齿形热处理变形的因素及解决方法

赵金龙

(陕西法士特汽车传动责任有限公司研究院，陕西宝鸡722409)

摘要：大部分齿轮的齿部加工是在热处理前完成的，而不可避免的是会有齿部的热处理变形。作为齿轮齿部精度中一个重要的指标—齿形，其精度高低将直接影响齿轮的承载能力、传动品质和使用寿命。我们可以在剃齿的时候用补偿的方法来应对热处理变形，即根据热处理变形量对剃齿齿形进行修形处理，热后齿廓收缩的区域可在热前将齿廓加工的大一些，而热后扩张的区域可在热前加工的小一些。

关键词：剃齿；齿形；热处理变形

EffectFactorandSolutiontoHeatTreatmentDeformationofToothForm

ZHAOJinlong

(ResearchInstitute,ShaanxiFastGearAutoDriveGroupCo.,Ltd,BaojiShaanxi722409,China)

Abstract:Mostofmachiningforthegeartoothwascompletedbeforeheattreatment,butinevitablytherewasheattreatedtothdeforma-tion.Asanimportantindex-toothformofgeartoothprecision,thebearingcapacityofthetransmisionqualityandservicedlifeofgearweredirectlyaffectedbyitspecision.Theheattreatmentdeformationcouldbedealtwiththeshavingoftoothwithcompensationmethod.Namelyaccordingtotheheattreatmentdeformation,thegeartoothformwasmodifiedandtreated.Theregionofheatshrinkageaftertoothprofilepro-cessingcanbelargerbeforeheating,whilethethermalexpansionregioncanbeprocessedsmallerbeforeheating

Keywords:Gearshaving;Toothform;Deformationofheattreatment

0引言

齿轮是机械产品中的重要零部件，是传递机械动力和运动的一种主要形式，它已成为许多机械产品中不可缺少的传动部件。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量1。作为齿轮齿部精度中一个重要的指标——齿形Fa,其精度高低将直接影响齿轮的承载能力、传动品质和使用寿命。

由于大部分齿轮的齿部加工是在热处理前完成的(先是由滚齿粗加工到8级齿部精度，再由剃齿精加工到6～7级),而不可避免的会有齿部热处理变形2]。

1造成热处理变形的原因分析

图1齿轮基本结构通常情况下产品的结构、材料及热处理工艺均对热处理变形的结果有一定影响。笔者从以下几个方面入手，分析齿向Fα热处理变形的原因。以陕西法士特汽车传动公司的一个零

图1齿轮基本结构

1.1齿部基本参数及结构

齿部基本参数：齿数Z=34;模数m=4.233;压力角α=22.5°;螺旋角β=0°;齿高h=9.75mm;1/2齿高时的最小齿厚S=6.98mm;齿面宽B=30mm。

从结构分析，如图1所示，该零件结构相对比较对称，而且为直齿轮，所以左右齿形Fα在热处理后的变化应是对称的。

齿顶和齿根处有比较明显的尖点和小圆角(如图2),应力相对集中，在热处理后会有比较大的变形。

1.2材料

从材料分析，普通的20CrMnTi材料由于不同炉号化学成分波动较大，甚至就是同炉号，也无法控制淬透性带，因此在热处理过程中组织转变次数不同，造成零件各部位的组织结构与状态不同，导致零件变形趋势增大且稳定性较差。而控制淬透性带的H钢，由于采用先进的脱氧技术、有效地控制了材料钢的化学成分、尽可能小地减少了元素偏析，可以将淬透性带控制在较窄的范围内，使零件变形趋势的稳定性提高。故20CrMnTiH3钢的变形量一致性比较好。

收稿日期：2013-04-12

作者简介：赵金龙(1982—),男，学士，研究方向为齿轮机加工工艺研究。E-ma