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花鍵軸淬火、凸輪軸淬火、齒輪軸淬火分別用什么樣的軸類淬火機
齒輪軸指支承轉(zhuǎn)動零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件,一般為金屬圓桿狀,各段可以有不同的直徑,機器中作回轉(zhuǎn)運動的零件就裝在軸上。為提高齒輪軸的破斷能力,獲得高硬度、強耐磨性,可選用齒輪軸淬火設備。
齒輪軸淬火設備以IGBT為主要器件,功率電路以串聯(lián)振蕩為基本特征,控制電路以頻率自動跟蹤,每臺設備都配有相應的感應器,可段瞬間達到工件淬火所需溫度,使工件表層的溫度升高,不會對工件其它部位造成氧化反應。
可以看出一點:不管是花鍵軸淬火還是凸輪軸淬火亦或是齒輪軸淬火都選用的是感應類的軸類淬火設備,三種淬火設備的工作原理相同:將工件放入感應器(線圈)內(nèi),當感應器中通入一定頻率的交變電流時,周圍即產(chǎn)生交變磁場。交變磁場的電磁感應作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應電流──渦流。電流在工件截面上的分布很不均勻,工件表層電流密度很高,向內(nèi)逐漸減小,這種現(xiàn)象稱為集膚效應。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,使表層的溫度升高,即實現(xiàn)表面加熱。電流頻率越高,工件表層與內(nèi)部的電流密度差則越大,加熱層越薄。凸輪感應器有時采用雙孔串聯(lián),主要是為了利用變頻電源的功率,一般凸輪軸的軸頸數(shù)量少(如3個),而加熱表面積大,凸輪則數(shù)量多(如8個)而加熱面積小。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻,即可實現(xiàn)表面淬火。
齒輪感應淬火的應用前景
感應淬火是熱處理行業(yè)所追求的清潔生產(chǎn)工藝,感應淬火所具有的一系列優(yōu)點是其他熱處理工藝難以比擬和取代的。感應加熱淬火是熱處理重要工藝之一,尤其以它具有生產(chǎn)、節(jié)約能源、環(huán)境污染小,以及易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點而倍受歡迎。在齒輪的強化方法中,與調(diào)質(zhì)、滲碳和滲氮一起構(gòu)成四大基礎工藝,在齒輪從軟齒面向硬齒面技術發(fā)展的過程中,感應淬火工藝曾發(fā)揮了重要作用。但使用感應淬火技術對內(nèi)齒圈進行加工,尚有以下困難及缺點待克服:新齒形產(chǎn)品工藝試驗周期較長,感應器設計/相關工藝參數(shù)選擇需要慎之又慎。
國外感應加熱淬火的應用還是比較廣泛的。在日本,鐵路機車齒輪,包括高速機車齒輪以感應淬火為主。在美國,感應淬火齒輪的典型應用包括:(1)大型挖掘機齒輪。(2)重載起重機驅(qū)動齒輪。(3)軋?zhí)菣C的大扭矩傳動齒輪。2、采用立式淬火機床,在經(jīng)過淬火之后,產(chǎn)品質(zhì)量提高、變形量小。(4)軋鋼機的主驅(qū)動齒輪,剪切機齒輪以及卷曲機械齒輪。(5)水泥磨驅(qū)動齒輪。
我國的感應加熱電源及淬火設備針對齒輪產(chǎn)品的工藝技術需要,開發(fā)成套裝備和相應的工藝,如前景看好的雙頻、多頻,同時加熱大功率電源、脈沖加熱電源、CNC齒輪淬火機床及配套的輔助設施和工藝軟件等方面,都具有巨大的市場。
齒輪感應淬火的發(fā)展
齒輪的硬齒面熱處理工藝主要有 :滲碳 (和碳氮共滲 )、滲氮 (和軟氮化 )及感應淬火。齒輪感應淬火和滲碳、滲氮相比 ,具有節(jié)能、節(jié)約合金元素、生產(chǎn)周期短、勞動環(huán)境好以及可在線生產(chǎn)等優(yōu)點。因此 ,隨著齒輪感應淬火工藝的不斷改進 ,它在機床、汽車、拖拉機、機車以及回轉(zhuǎn)支承等制造工業(yè)等應用領域得到了越來越廣泛的應用。花鍵軸類零件在使用中承受扭轉(zhuǎn)應力和滑動摩擦,所以需要具有較高的表面硬度和抗扭轉(zhuǎn)強度。
常規(guī) (單頻 )齒輪感應淬火
機床傳動齒輪使用感應淬火早 ,但受當時感應淬火電源頻率的限制 ,大部分仍采用高頻200kHz或中頻 25~8kHz電應淬火。此種工藝常得到全齒淬硬或半齒淬硬的齒輪。
單齒一次加熱或掃描淬火
單齒一次加熱淬火中頻 8~10kHz常用于m =8mm以上的大模數(shù)齒輪。沿齒溝掃描淬火 沿齒溝掃描淬火主要用于m =6mm以上的直齒輪及斜齒輪 ,此種方法應用極廣 ,并且已有極成熟的工藝與裝備。