大型淬硬内齿圈加工工艺研究.pdf

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1、Techn0andTesl工艺与检测大型淬硬内齿圈加工工艺研究吕海波①刘兰兰②武永福①(①山推工程机械股份有限公司，山东济宁272073；②菜芜技师学院，山东菜芜271100)摘要：针对大型淬硬内齿圈Jju-r精度低的问题，提出了一种“插齿、渗碳、压力淬火”的新加工工艺。经工艺试验分析表明，新工艺加工出的工件在齿形、齿向、端面平面度等方面均有明显提升，硬度、金相组织等技术指标也符合使用要求。关键词：内齿圈；淬硬；压力淬火中图分类号：TH162文献标识码：BResearchonthemachiningprocessofthelargehardenedannularg

2、earLVHaibo①LIULanlan②WUYongfu①，，((~ShantuiConstructionMachineryCo．，Ltd．，Jining272073，CHN；②LaiwuTechnicianCollege，Laiwu271100，CHN)Abstract：Inordertosolvetheproblemoflowmachiningaccuracyinthelargehardenedannulargear，thenewproductionprocessoftheshaping，carburizingandpressquenchingisintro

3、duced．Theresultsrevealthatthemachinedworkpiecehasbetterperformanceintoothprofile，toothtrace，surfaceflatness，andthehardnessandmetallographicstructurealsomeetthedesignrequirements．Keywords：annulargear；hardened；pressquenching大型淬硬内齿圈是推土机终传动系统的重要组成部分。推土机工况复杂，对传动件的承载能力和抗冲击载荷能力有很高的要求。内齿圈由于结构

4、特点，加工难度大、精度低，一直是限制推土机承载能力的瓶颈。据研究：硬齿面齿轮的精度每提升一级，承载能力将上升10％；噪声降低3dB_lj。因此，提升内齿圈精度对于提高传动系统的承载能力有重要意义。1内齿圈的加工难点分析笔者公司淬硬内齿圈直径在600～1100mm之图1某机型内齿圈示意图间，齿部表层硬度为52—60HRC。从设备和成本上综2内齿圈加工工艺分析合考虑，内齿圈采用“插齿、感应淬火”的方式加工。以图1所示某机型内齿圈为例，材料为中碳钢$48C，压力淬火技术是指在淬火时，通过施加外力控制其加工工艺为：毛坯锻造、热处理正火、粗车、热处理调淬火件变形的技术。笔者

5、公司在引进压力淬火工艺的质、半精车、粗插齿、回火、精车、精插齿、感应淬火、精基础上，将工件材料由中碳钢$48C改为低碳钢车、钻攻螺纹。齿圈在感应淬火时会产生很大变形，但20CrMnTi，通过“渗碳、压力淬火”的方式使内齿圈达由于淬火后工件硬度太高，常规手段无法进行再加工，到“内韧外硬”的状态，提高其承载能力。因此加工出的内齿圈精度很低，只能达到国标1O级左压力淬火技术能够控制内齿圈在淬火时的变形量，右；圆度在0．5～0．8mm之间；平面度在0．5mm左但并不是完全消除。表1和表2分别为工件在精加工后、右。按此工艺加工的内齿圈经常出现不合格产品，对渗碳后和压力淬火后

6、端面平面度、齿顶圆度的对比。从于不合格品往往采用费时费力的线切割工艺修复齿形表中可以看出工件在精加工之后其平面度和齿顶圆度比或者直接报废。不但导致内齿圈加工成本直线上升，较好，完全符合要求；渗碳后二者急剧变差，有的变形量也留下了质量隐患。甚至超过1．5mm；压力淬火后，各数据变好，校形作用明等·123·；u10军帚，删．工艺与检测Techno10gyaTosl显；还可以看出工件在精加工后和压力淬火后数据几乎验，选取齿根、齿顶各一块。表3是理化检测结果。图成正比。因此为了控制压力淬火的变形量，必须要严格2是在500倍显微镜下金相组织图。从中可以看出新控制工件精加工精

7、度。建议要求内齿圈齿形、齿向、径工艺加工出的工件马氏体等级、硬化层深度、残余奥氏跳、齿距累计误差均达到国标7级精度，齿顶圆圆度在体含量完全符合要求。0．02min以内，端面平面度在0．02intn以内。表3试验工件(20CrMnTi)剖切后理化检测结果表1工件端面平面度在精加工、渗碳、压力淬火后的检测数据检测项目mm名称金相组织硬化层残奥件号12345GB／T9211—QC／T262—GB／T921l一晶粒度精加工后0．0o960．O130．0190．017O．0162oo819992008渗碳后1．1261．23l1．5720．9641．432齿根试块马氏体2级

8、齿沟碳化物