感應加(jia)熱表面淬火(huo)在齒(chi)輪傳動件上的應用

機(ji)械(xie)制(zhi)造技術的(de)進步向從事感應淬(cui)火工(gong)藝和設備工(gong)作(zuo)的(de)技術人(ren)員(yuan)提出了愈(yu)來愈(yu)多的(de)難題。為解決(jue)這些難題，必須(xu)研制(zhi)新的(de)技術裝備和采用新的(de)工(gong)藝方法。

齒(chi)(chi)輪(lun)傳動件(jian)(jian)工作(zuo)時承受(shou)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)載(zai)荷(he)(he)，為提(ti)(ti)高(gao)零(ling)件(jian)(jian)在(zai)各種(zhong)服(fu)役條件(jian)(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)強度(du)和(he)壽命， 對熱處理提(ti)(ti)出了許多具(ju)體的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。比(bi)如(ru)：只要在(zai)淺淬(cui)(cui)(cui)硬(ying)(ying)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面獲得高(gao)硬(ying)(ying)度(du)就可以提(ti)(ti)高(gao)表(biao)(biao)面耐(nai)磨(mo)性。對于重(zhong)載(zai)齒(chi)(chi)輪(lun)， 應(ying)(ying)(ying)增大輪(lun)齒(chi)(chi)高(gao)接(jie)觸載(zai)荷(he)(he)區(qu)即接(jie)近節圓直徑的(de)(de)(de)(de)淬(cui)(cui)(cui)硬(ying)(ying)層(ceng)(ceng)。沿齒(chi)(chi)廓即齒(chi)(chi)部(bu)(bu)和(he)齒(chi)(chi)根(gen)淬(cui)(cui)(cui)火會提(ti)(ti)高(gao)在(zai)交變(bian)載(zai)荷(he)(he)下(xia)工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)齒(chi)(chi)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)彎曲(qu)疲勞強度(du)。淬(cui)(cui)(cui)硬(ying)(ying)層(ceng)(ceng)在(zai)齒(chi)(chi)根(gen)處斷開或齒(chi)(chi)根(gen)部(bu)(bu)淬(cui)(cui)(cui)硬(ying)(ying)層(ceng)(ceng)太淺，易產生應(ying)(ying)(ying)力集(ji)中，是很(hen)危險的(de)(de)(de)(de)。需解決(jue)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要問(wen)題是選擇工作(zuo)頻率和(he)淬(cui)(cui)(cui)火方(fang)法(fa)，淬(cui)(cui)(cui)火方(fang)法(fa)對淬(cui)(cui)(cui)火感(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)(de)(de)(de)研(yan)制(zhi)提(ti)(ti)出了很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。特殊設計(ji)感(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)能(neng)夠仿齒(chi)(chi)溝形狀的(de)(de)(de)(de)淬(cui)(cui)(cui)硬(ying)(ying)層(ceng)(ceng)，這與(yu)工件(jian)(jian)中感(gan)應(ying)(ying)(ying)渦流(liu)的(de)(de)(de)(de)路徑有關。

在齒(chi)輪感應(ying)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)領域，可為客戶(hu)提(ti)供：齒(chi)輪單齒(chi)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)、齒(chi)輪整體淬(cui)火(huo)(huo)(huo)、大型齒(chi)輪淬(cui)火(huo)(huo)(huo)解決方(fang)案。整套淬(cui)火(huo)(huo)(huo)設備包括：晶體管感應(ying)加(jia)熱電源、淬(cui)火(huo)(huo)(huo)機床、設備冷卻系(xi)統及控制系(xi)統，可實現(xian)齒(chi)輪淬(cui)火(huo)(huo)(huo)過(guo)程全部自動化(hua)。

凸輪軸采(cai)用淬火(huo)設(she)備進(jin)行淬火(huo)熱處理(li)，其感(gan)應器是怎么樣(yang)的呢？

凸(tu)(tu)輪(lun)(lun)感(gan)(gan)應器(qi)有圓環形(xing)與仿形(xing)兩(liang)種。發(fa)動機凸(tu)(tu)輪(lun)(lun)感(gan)(gan)應器(qi)大都采用圓環形(xing)有效(xiao)圈。為防止(zhi)相鄰(lin)凸(tu)(tu)輪(lun)(lun)或軸頸受(shou)到磁場影(ying)響而回火，因(yin)此，需要在有效(xiao)圈上跨上導(dao)磁體束，既提高(gao)感(gan)(gan)應器(qi)的效(xiao)率，又防止(zhi)磁力(li)線散(san)射。早期(qi)的凸(tu)(tu)輪(lun)(lun)感(gan)(gan)應器(qi)在有效(xiao)圈兩(liang)端(duan)裝上導(dao)磁體板與短(duan)路環，同樣具(ju)有屏蔽效(xiao)果，但(dan)損耗較大，現在已經被淘(tao)汰。

凸(tu)(tu)輪(lun)感應器(qi)有(you)時采用雙孔(kong)串聯，主要是為了利(li)用變頻(pin)電源的(de)(de)功率，一般凸(tu)(tu)輪(lun)軸(zhou)的(de)(de)軸(zhou)頸數(shu)量少(shao)（如(ru)3個），而加熱表(biao)面(mian)積大，凸(tu)(tu)輪(lun)則數(shu)量多（如(ru)8個）而加熱面(mian)積小。因此，當采用雙工(gong)位凸(tu)(tu)輪(lun)軸(zhou)淬火機時，雙孔(kong)凸(tu)(tu)輪(lun)感應器(qi)與單孔(kong)軸(zhou)頸感應器(qi)交替工(gong)作，能得到恰當的(de)(de)匹(pi)配。

凸輪(lun)軸(zhou)軸(zhou)頸(jing)感(gan)應器一(yi)般為一(yi)次(ci)加熱(re)帶噴液結(jie)構，特殊尺寸的軸(zhou)頸(jing)也有采(cai)用掃描淬(cui)火的。制動(dong)凸輪(lun)感(gan)應器，由(you)于工件要(yao)求的淬(cui)硬(ying)部位為兩個圓弧面，現代制動(dong)凸輪(lun)感(gan)應器大(da)都設計成仿形結(jie)構。為避免凸輪(lun)尖部溫(wen)度過高，有些感(gan)應器設計時，針對桃(tao)尖部裝有針形閥結(jie)構，凸輪(lun)加熱(re)時，針閥小孔噴出微(wei)小的淬(cui)火冷卻介質，進行(xing)溫(wen)度調整。

凸輪(lun)軸采用淬(cui)火設備(bei)進行淬(cui)火熱處(chu)理，其熱處(chu)理工(gong)藝主要是通(tong)過感應器實施(shi)的。因此，了(le)解凸輪(lun)軸的淬(cui)火感應器具有非常重要的現實意義。

汽車輪轂軸(zhou)分段感應淬火與整體感應淬火的工藝(yi)的區別(bie)

分段感應淬(cui)(cui)火和整體感應淬(cui)(cui)火在汽(qi)車(che)輪轂(gu)軸上應用的進行(xing)對比。

1.分(fen)段(duan)感應(ying)淬火工藝(yi)

目(mu)前生產廠(chang)家(jia)大部分(fen)都設(she)計采用復雜(za)臺階(jie)的(de)輪(lun)轂軸(zhou)管結構(gou)，由于(yu)輪(lun)轂軸(zhou)管特殊結構(gou)，目(mu)前感(gan)應淬(cui)火(huo)(huo)強化(hua)(hua)多(duo)采用分(fen)段(duan)多(duo)次進行。淬(cui)火(huo)(huo)強化(hua)(hua)區(qu)(qu)域(yu)包括兩段(duan)外圓(yuan)柱(zhu)面及(ji)三個(ge)過(guo)度圓(yuan)角，淬(cui)火(huo)(huo)區(qu)(qu)域(yu)比較復雜(za)。分(fen)段(duan)感(gan)應淬(cui)火(huo)(huo)技術有以(yi)下缺點：

（1）輪轂軸管有兩(liang)段(duan)不連續(xu)的淬火區(qu)，分兩(liang)道工序淬火，所需(xu)感應器品種多；

（2）淬火變形(xing)超差造成廢品率較高(gao)，且分段淬火生產節(jie)拍(pai)慢(man)、成本高(gao)、工人勞動強(qiang)度大；

（3）分(fen)段感應淬(cui)火(huo)形(xing)成的中間淬(cui)火(huo)軟帶(dai)降低了輪轂軸管(guan)的強度，由(you)于淬(cui)火(huo)硬化區和軟帶(dai)硬度相(xiang)差大，進入磨(mo)削(xue)工(gong)序(xu)軟帶(dai)部位粗糙度偏低，影響磨(mo)削(xue)質量；

（4）分段感應淬火(huo)技術中圓(yuan)角(jiao)靠圓(yuan)角(jiao)的(de)熱(re)傳導帶(dai)起(qi)來，齒輪淬火(huo)機(ji)那個牌子好，臺(tai)階(jie)尖角(jiao)部位存在明顯的(de)過(guo)熱(re)問(wen)題；

（5）分(fen)段(duan)感(gan)應(ying)(ying)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)使零件(jian)儲熱(re)少，自回火(huo)(huo)(huo)開裂風險增大。對于(yu)以(yi)上(shang)分(fen)段(duan)感(gan)應(ying)(ying)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)技術所帶來的(de)(de)缺點(dian)，其(qi)(qi)中淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)變形問題可以(yi)采取加大磨(mo)削余量(liang)的(de)(de)辦(ban)(ban)法解決，但會增加部(bu)分(fen)磨(mo)削加工(gong)的(de)(de)成(cheng)本(ben)；其(qi)(qi)他缺點(dian)在使用分(fen)段(duan)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)技術時是無法解決辦(ban)(ban)法的(de)(de)，如(ru)需這些問題，需進一步優化感(gan)應(ying)(ying)熱(re)處理(li)工(gong)藝。