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)。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。軸承高頻淬火設(shè)備低淬鋼感應(yīng)淬火的特點(diǎn)有：低淬鋼感應(yīng)淬火工藝適用于復(fù)雜工件，如齒輪、軸承環(huán)與傳動(dòng)十字軸等，低淬鋼的晶粒度為11～12級(jí)，而一般鋼的晶粒度為7～8級(jí)，晶粒細(xì)化使抗脆性斷裂性能提高5～10倍。

在軸類(lèi)零件中的應(yīng)用軸類(lèi)感應(yīng)淬火

一般是對(duì)軸表面進(jìn)行局部淬火,材料為45鋼或40Cr,淬火的硬度可根據(jù)材料直徑大小設(shè)定感應(yīng)電流和加熱時(shí)間。淬火的硬度層深度,取決于感應(yīng)設(shè)備的頻率和加熱時(shí)間,頻率越高或加熱時(shí)間越短,硬度層深度越低。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)常對(duì)軸的中心部有硬度要求,一般需要到專(zhuān)業(yè)的熱處理生產(chǎn)廠家進(jìn)行熱處理,這樣就帶來(lái)了加工周期長(zhǎng)、成本高等不足。如果用感應(yīng)淬火使軸的中心部達(dá)到規(guī)定的硬度要求,那就要求感應(yīng)設(shè)備加熱深度必須達(dá)到軸的中心部,而且中心部的溫度要達(dá)到臨界溫度以上?，F(xiàn)以直徑20mm的電機(jī)轉(zhuǎn)子為例進(jìn)行說(shuō)明，電機(jī)轉(zhuǎn)子端面中心部有一個(gè)滑長(zhǎng)槽,滑長(zhǎng)槽的作用是負(fù)責(zé)傳遞電機(jī)輸出的動(dòng)力,如果沒(méi)有硬度或者硬度達(dá)不到規(guī)定的要求:37HRC~45HRC,裝配好的產(chǎn)品很快就因滑長(zhǎng)槽失效而失去動(dòng)力,因此滑長(zhǎng)槽的硬度直接影響整機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量。感應(yīng)電流高、加熱時(shí)間短,軸伸表面硬度偏高而心部硬度偏低;感應(yīng)電流低、加熱時(shí)間長(zhǎng),軸伸表面和心部硬度都偏高。如果要使轉(zhuǎn)子軸心部淬火硬度達(dá)到規(guī)定要求,必須要按淬火工藝進(jìn)行感應(yīng)回火?；鼗鹁褪菍⒋慊鸷蟮墓ぜ匦录訜岬脚R界以下回火溫度后,保溫一定時(shí)間,然后取出冷卻到室溫的熱處理工藝。我們還可以從另一方面來(lái)解釋?zhuān)@就是由于齒輪在經(jīng)過(guò)感應(yīng)設(shè)備淬火的時(shí)候，在低溫回火過(guò)程中，齒輪硬度下降的比普通淬火的要多。常用的回火方法:低溫回火(回火溫度為150~250℃)、中溫回火(回火溫度為350~500℃)、高溫回火(回火溫度為500~680℃)。

齒輪旋轉(zhuǎn)感應(yīng)淬火技術(shù)

齒輪旋轉(zhuǎn)感應(yīng)淬火可分為兩種主要方法：通過(guò)硬化和輪廓硬化。種方法 - 主要用于齒輪高磨損 - 齒周邊采用低硬化比功率。但是，如果頻率太低，則存在溫度感應(yīng)渦流流動(dòng)，并且溫度在齒中滯后。淬火是通過(guò)浸沒(méi)或噴霧，以實(shí)現(xiàn)齒和根圓之間均勻的溫度。全硬化后的回火用于工件防裂?；ㄦI軸淬火設(shè)備，可提高花鍵軸的抗彎曲強(qiáng)度和抗扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度等性能。

輪廓硬化分為單頻和雙頻過(guò)程，也實(shí)現(xiàn)了奧氏體化在單一加熱中，或通過(guò)將齒輪預(yù)加熱至550-750℃  加熱之前硬化溫度。預(yù)熱的目的是充分達(dá)到在終加熱期間在根圓中的高奧氏體化溫度，沒(méi)有過(guò)熱的齒。短加熱時(shí)間和高比功率通常需要實(shí)現(xiàn)在不規(guī)則距離處的硬化輪廓齒面。例如同樣是80機(jī)，但一個(gè)輸入功率是80kw，但設(shè)備工作效率差別很大，盡管也能完成加熱要求，但耗電量之大讓永和叫苦不跌。

雙頻過(guò)程使用單獨(dú)或同時(shí)的頻率。使用單獨(dú)的頻率實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于情況的硬化曲線硬化。該過(guò)程一個(gè)接一個(gè)地應(yīng)用兩個(gè)不同的頻率齒輪。齒以低頻率被預(yù)熱至550-750℃的頻率應(yīng)該使得在根圓區(qū)域中發(fā)生預(yù)熱。短延遲，使用較高頻率和比功率實(shí)現(xiàn)奧氏體化。準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是必不可少的，因?yàn)榧訜釙r(shí)間是測(cè)量的在這個(gè)終加熱階段中的十分之幾秒或秒。齒輪淬火的目的，是為了加強(qiáng)齒輪的韌度，齒輪淬火一般可采用高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，該設(shè)備可以安裝在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，便于管理，且可減少運(yùn)輸，節(jié)約人力，提高生產(chǎn)效率。