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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(lèi)淬火機(jī)

齒輪軸指支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件，一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑，機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(qiáng)耐磨性，可選用齒輪軸淬火設(shè)備。

齒輪軸淬火設(shè)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(dòng)跟蹤，每臺(tái)設(shè)備都配有相應(yīng)的感應(yīng)器，可段瞬間達(dá)到工件淬火所需溫度，使工件表層的溫度升高，不會(huì)對(duì)工件其它部位造成氧化反應(yīng)。

可以看出一點(diǎn)：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(yīng)類(lèi)的軸類(lèi)淬火設(shè)備，三種淬火設(shè)備的工作原理相同：將工件放入感應(yīng)器(線圈)內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時(shí)，周?chē)串a(chǎn)生交變磁場(chǎng)。凸輪軸軸頸感應(yīng)器一般為一次加熱帶噴液結(jié)構(gòu)，特殊尺寸的軸頸也有采用掃描淬火的。交變磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應(yīng)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(chēng)為集膚效應(yīng)。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?shí)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。在加熱層溫度超過(guò)鋼的臨界點(diǎn)溫度后迅速冷卻，即可實(shí)現(xiàn)表面淬火。

解決花鍵軸同一鍵槽各部位淬火加熱溫度不均勻性問(wèn)題：

(1)減少感應(yīng)器高度在保證感應(yīng)器本身強(qiáng)度及內(nèi)部冷卻系統(tǒng)冷卻能力的前提下,減少感應(yīng)器高度,使感應(yīng)器可以進(jìn)入花鍵三分之一后就開(kāi)始加熱,使感應(yīng)器預(yù)熱部位的作用得以充分發(fā)揮。

(2)增加預(yù)熱工藝增加預(yù)熱工藝,感應(yīng)器在花鍵軸鍵槽下部起始位置加熱一、二秒后開(kāi)始運(yùn)動(dòng),增加花鍵軸鍵槽下部加熱效果。這樣達(dá)到花鍵軸同一鍵槽各部位淬火加熱溫度的均勻。

感應(yīng)在中國(guó)是感應(yīng)熱處理，致力于感應(yīng)淬火技術(shù)的研發(fā)已有十多年的歷程，目前擁有多項(xiàng)核心專(zhuān)利，其淬火機(jī)床已應(yīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域傳動(dòng)部件及動(dòng)力輸出部件的感應(yīng)淬火。

變速器換檔叉軸感應(yīng)淬火

換檔叉軸結(jié)構(gòu)獨(dú)特,技術(shù)要求高,采用常規(guī)的感應(yīng)淬火工藝難以達(dá)到技術(shù)要求。熱處理技術(shù)要求及零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)零件材料為45鋼，要求波形槽部分感應(yīng)淬火,硬度≥55HRC,有效硬化層深≥2ｍｍ。

采用一般的多匝外圓感應(yīng)器淬火時(shí),由于尖角效應(yīng),棱邊棱角部分的加熱速度比其它部分快,在波形槽溫度還未達(dá)到淬火溫度時(shí),盲孔出口平臺(tái)的棱角棱邊就已過(guò)熱,甚至被燒熔。在轉(zhuǎn)向齒條接觸式感應(yīng)淬火過(guò)程中,采用保證齒溝都得到充分冷卻的噴水并在齒條加熱本體的另一側(cè)輔助噴淋冷的冷卻方式,在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)加強(qiáng)齒條的硬化及減小畸變產(chǎn)生了良好的效果。我們?cè)?jīng)試過(guò)在盲孔中插入銅塞,以屏蔽盲孔及出口處的棱邊棱角。雖然解決了棱邊棱角過(guò)熱過(guò)燒,但由于零件整個(gè)圓柱面被加熱,盲孔受到熱影響產(chǎn)生變形,無(wú)法保證尺寸要求。采用平面感應(yīng)器對(duì)波形槽單邊加熱時(shí),由于平面感應(yīng)器的功率損耗大,電效率低,加熱速度慢,在加熱波形槽過(guò)程中,熱量已向盲孔傳導(dǎo),再加上平面感應(yīng)器磁力線逸散入盲孔,當(dāng)波形槽溫度達(dá)淬火溫度時(shí),盲孔也已被加熱,無(wú)法達(dá)到盲孔精度要求。

改進(jìn)工藝方案為零件預(yù)先反彎曲變形→屏蔽感應(yīng)加熱淬火→回火→校直→磨外圓。熱處理技術(shù)要求及零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)零件材料為45鋼，要求波形槽部分感應(yīng)淬火,硬度≥55HRC,有效硬化層深≥2ｍｍ。(1)用紫銅管制造屏蔽套。其作用是把不需加熱的地方全部屏蔽,只露出波形槽部分,這樣,在波形槽感應(yīng)加熱淬火過(guò)程中可地減少盲孔受到的熱影響。 (2)感應(yīng)器仍采用電的圓柱形感應(yīng)器。(3)為減少淬火變形,采用聚乙烯醇冷卻液。(4)在零件感應(yīng)加熱前進(jìn)行預(yù)先反變形處理。