齿轮箱是汽车工业中非常重要的部件,齿轮箱中的齿轮组是其核心部件。因此,在齿轮箱的出产进程中,确保齿轮箱中齿轮的精度是非常重要的。传动齿轮需求具有高强度、高耐磨性、高疲劳强度、高韧性等一系列优秀的机械功能。为了使齿轮具有上述功能,齿轮热处理是齿轮加工进程中必不可少的一部分。
1. 齿轮的传统热处理工艺
目前,汽车工业遍及选用气体渗碳淬火工艺对齿轮进行热处理,但这种传统的气体渗碳工艺有许多缺点,如:
(1)渗碳进程中需求很多的质料气体,大部分经过的质料气体需求铲除和燃烧,从而发生很多的温室气体,污染环境。
(2)选用批量热处理,齿轮需求放置在齿条上。一般来说,机架的分量占炉负荷的30% ~ 40%,在机架的加热和冷却进程中造成很多的能耗。
(3)渗碳进程中,由于大气的均匀性和温度的均匀性,使初始渗碳时间不一致,导致齿轮渗碳层的均匀性和重复性,而料架的使用寿命及其自身的本钱大大添加了齿轮的渗碳本钱。
(4)传统工艺要求后清洗工艺,降低了功率,添加了本钱。
(5)在大批量出产中,不同位置的齿轮在加热、渗碳和冷却进程中所经历的工序不同,导致每个齿轮变形不同。
控制每个齿轮的变形是热处理进程中一个非常重要的目标,由于变形对齿轮的精度和强度等质量目标有很大的影响。为了提高齿轮的精度,需求在热处理后添加磨齿等步骤,而大的变形会添加磨齿工作量,添加昂扬的维护本钱,降低出产功率。据统计,全球汽车制造业每年在变形齿轮加工上的花费高达200亿欧元。