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當(dāng)前位置: 首頁 新聞中心 行業(yè)新聞 齒輪齒條裂紋產(chǎn)生的原因及解決方法
齒輪齒條裂紋產(chǎn)生的原因及解決方法

行業(yè)新聞|2022-09-07| 深圳維動(dòng)自動(dòng)化

齒輪齒條作為一種常見的機(jī)械傳動(dòng)方式,在很多行業(yè)都有著應(yīng)用,傳動(dòng)過程中具有很好的穩(wěn)定性、高效率等優(yōu)點(diǎn)。深圳維動(dòng)生產(chǎn)銷售齒輪齒條傳動(dòng)件,齒條采用C45碳鋼材料,齒輪采用高強(qiáng)度齒輪齒生產(chǎn),經(jīng)過精銑研磨后得到高精度的齒輪齒條。齒輪齒條在生產(chǎn)或是運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生裂紋,對(duì)于這個(gè)問題整理相關(guān)資料,并有著針對(duì)性的解決方案,齒輪齒條產(chǎn)生裂紋的原因以及解決方案,一起了解一下吧!


1、原料齒條原料對(duì)材料機(jī)械性能及熱處理質(zhì)量有直接影響,不同類型的合金鋼有不同的熱處理工藝,如果合金元素不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,會(huì)導(dǎo)致材料在熱處理過程中產(chǎn)生硬度值偏差、開裂等問題。另外原材料中的碳含量過高或磷、硫、氧、氫雜質(zhì)超標(biāo),以及鍛造過程中形成的白點(diǎn)、氣孔、夾雜等因素也會(huì)導(dǎo)致齒輪開裂。

2、熱處理。材料熱處理分為預(yù)熱處理和最終熱處理,預(yù)熱處理形成的基體組織對(duì)最終熱處理有較大影響。熱處理環(huán)節(jié)中容易引起齒面開裂的因素有碳勢分布、表面碳濃度、碳化物級(jí)別等。本案例中最終熱處理為滲碳淬火,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)表面碳濃度應(yīng)控制在0.8%~1%之間。根據(jù)國內(nèi)有關(guān)研究,并結(jié)合公司多年實(shí)際經(jīng)驗(yàn),碳濃度在0.7%~0.8%之間將得到較理想的表面硬度及均勻的金相組織。如果在熱處理中表面碳濃度過高或者形成帶狀、網(wǎng)狀等形態(tài)的碳化物,這些碳化物極易導(dǎo)致齒面開裂。

3、磨削加工。齒輪在磨削過程中會(huì)產(chǎn)生大量的磨削熱,如果熱量不能夠及時(shí)散發(fā),將在齒輪表面形成較大的拉應(yīng)力。如果應(yīng)力值超過材料的抗拉強(qiáng)度,將會(huì)形成磨削裂紋。磨削裂紋一般會(huì)垂直與齒長方向,呈細(xì)碎狀不規(guī)則分布,如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),后期會(huì)產(chǎn)生齒面剝落。


解決方法

熱處理方面

熱處理滲碳環(huán)節(jié)應(yīng)降低碳勢濃度,煤油滴注式應(yīng)減小每分鐘滴注量,可控氣氛式應(yīng)降低氣氛濃度,表面碳濃度不宜超過0.8%。滲碳時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制,滲碳層深度應(yīng)符合工藝要求。滲碳后最好隨爐冷卻至300℃左右進(jìn)行二次加熱,然后淬火。如果直接淬火,要保證淬火溫度在820℃左右?;鼗饻囟群蜁r(shí)間也要有充分保證,保證殘余奧氏體在10%~15%。每爐都要配有隨爐試棒,要及時(shí)檢測表面碳濃度、滲碳深度,以及淬火后碳化物級(jí)別。齒輪硬度不追求上限,硬齒面齒輪洛氏硬度(HRC)達(dá)到58即可。

 齒輪磨削方面

在磨削余量的選擇上,應(yīng)留盡量小的磨削余量,以減少磨削熱的產(chǎn)生。模數(shù)大于5mm的齒輪,磨削用量粗磨為0.05mm左右,精磨不應(yīng)大于0.025mm。模數(shù)小于5mm的齒輪,磨削用量還應(yīng)進(jìn)一步減小,砂輪速度不宜過快。應(yīng)保證工件噴砂干凈徹底,否則淬火氧化皮和其它附著物會(huì)堵塞砂輪氣孔,導(dǎo)致散熱不良。在磨削砂輪的選用上,粗磨時(shí)可選用粒度較大的砂輪,精磨時(shí)選用粒度較小的砂輪,硬度選用中軟或者軟為宜。冷卻液應(yīng)選用磨削油,盡量不要選用磨削液,否則冷卻速度過快,會(huì)加劇熱脹冷縮現(xiàn)象,導(dǎo)致磨削裂紋出現(xiàn)。


通過實(shí)際檢查發(fā)現(xiàn)齒輪齒條裂紋產(chǎn)生的原因是因?yàn)辇X輪齒條熱處理的方式與負(fù)載有著很大的關(guān)系,如材質(zhì)與處理方式?jīng)]問題的情況下很大一部分原因是因?yàn)樨?fù)載過重或是選型過程出現(xiàn)問題。所以在選型過程中需要注意選型問題,使用中避免過載發(fā)生,這樣能有效避免產(chǎn)生齒輪齒條裂紋的產(chǎn)生。

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