一种异形从动齿轮的热处理用辅助装置及其热处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种异形从动齿轮的热处理用辅助装置，所述异形从动齿轮包括齿轮芯部和设置在齿轮芯部上表面环形分布有齿部，所述芯部下表面延伸设置有和安装颈部；所述辅助装置为环状垫板，套设在安装颈部上，所述环状垫板设置有中心孔，所述环状垫板靠近齿轮芯部一侧设置有内凹槽体，以便于淬火液的流通。本发明专利技术从渗碳淬火工装和工艺两方面相结合，实现热处理后异形从动齿轮的变形量、内部组织和平面度均符合使用要求，并且本发明专利技术的工艺方法生产出的产品稳定性强，利于推广使用。利于推广使用。利于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种异形从动齿轮的热处理用辅助装置及其热处理方法


[0001]本专利技术涉及齿轮加工领域，具体地涉及一种异形从动齿轮的热处理用辅助装置及其热处理方法。

技术介绍

[0002]从动锥齿轮直径为
Ø
355，材料为17CrNiMo6，但厚度薄（齿部厚度最薄处只有24mm，内孔最薄处只有2mm），产品渗碳淬火时特别容易变形，采用普通常规工艺：920℃渗碳后直接850℃淬火再180回火，存在下面问题：该齿轮热处理后的平面度达到0.35~0.45mm，不符合平面度≤0.25mm工艺要求；其齿轮热处理后的椭圆度达到0.15~0.20mm，不满足椭圆度≤0.10mm的工艺要求；其齿轮热处理后的表面硬度只有HRC58~HRC59，达不到硬度HRC60~63的工艺要求）。其齿轮热处理后的残余奥氏体未达到≤4级的工艺要求。因此，需要专利技术一种改善工艺，使各项指标达到工艺要求。
[0003]通过专利检索没发现有与本专利技术相同技术的专利文献报道，CN114107629A 公开的是一种从动螺旋锥齿轮的全尺寸变形控制方法，该种从动螺旋锥齿轮材质为18Cr2Ni4WA，该控制方法是在从动螺旋锥齿轮完成表面渗碳后，为进行后续的热处理，在从动螺旋锥齿轮上面设置一个与从动螺旋锥齿轮上表面齿槽对应吻合的环状的齿形补偿盘，并在该齿形补偿盘的上面安装上盖板，在从动螺旋锥齿轮底面安装 支撑底盘，在上盖板和支撑底盘的表面加工有通孔使得淬火介质能够通过该通孔在从动螺旋锥齿轮上、下表面流动以确保淬透性；对淬火处理的齿轮进行全方位控制，在满足齿轮淬火硬度的前提下，保证了螺旋锥齿轮的尺寸精度，提高螺旋锥齿齿轮淬火后的成品合格率。 但此技术的方案对于异形从动齿轮不适用，并且也未公开具体适用于17CrNiMo6材料的具体工艺。
[0004]因此前面所提出的问题仍然存在，所以仍有待进一步加以研究改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有异形从动齿轮的热处理加工的不足，设计出了一种异形从动齿轮的热处理用辅助装置及热处理方法。本加工方法主要是针对的是异形从动齿轮，因为异形从动齿轮的底部设置有安装颈部，此种设计有利于安装，但由于各部分的壁厚不同，淬火变形不可控，难以一次达到内部组织和变形量均符合要求。本专利技术从渗碳淬火工装和工艺两方面相结合，实现热处理后异形从动齿轮的变形量、内部组织和平面度均符合使用要求，并且本专利技术的工艺方法生产出的产品稳定性强，利于推广使用。
[0006]为达到上述目标，本专利技术的具体技术方案如下：提供了一种异形从动齿轮的热处理用辅助装置，所述异形从动齿轮包括齿轮芯部和设置在齿轮芯部上表面环形分布有齿部，所述芯部下表面延伸设置有和安装颈部；所述辅助装置为环状垫板，套设在安装颈部上，所述环状垫板设置有中心孔，所述环状垫板靠近齿轮芯部一侧设置有内凹槽体，以便于淬火液的流通。
[0007]进一步地，所述环状垫板的厚度大于安装颈部的高度。
[0008]进一步地，所述中心孔的内径大于安装颈部的外径。
[0009]进一步地，所述内凹槽体连通齿部外缘和齿轮芯部。
[0010]本专利技术的另一目的在于公开一种异形从动齿轮的热处理方法，包括以下步骤：S1.渗碳：采用上述的辅助装置装挂产品；渗碳温度采用910~920℃，渗碳强渗碳势为1.10~1.15c%，扩散碳势为0.75~0.8c%；渗碳时间为660~780min；S2.冷却：渗碳后在氮气中缓慢冷却，氮气浓度大于99.95%，缓冷时间150~180min；S3.高温回火：产品冷却到室温后，再增加至650~680℃的高温回火，回火时间为180~240min；S4.淬火：高温回火后重新加热淬火，淬火温度800~810℃，时间为90~120min；S5.低温回火温度：淬火后低温回火，低温回火温度由160~16~5℃，时间为180~210min。
[0011]进一步地，所述环状垫板上下平面在渗碳装挂前需要磨削平面。每次渗碳装挂前需要磨削环状垫板上下平面的好处是减小渗碳过程中的变形，保证齿轮的精度。如果不进行平磨，齿轮的精度达不到要求。
[0012]进一步地，步骤S2.冷却的速率为5~6℃/min。
[0013]与现有技术相比，本专利技术有如下优点：本专利技术的异形从动齿轮的热处理用辅助装置通过设计制作一个辅助工装，并对工艺流程与工艺参数进行改善，使该齿轮热处理后各项指标达到了工艺要求，其产品热处理后的平面度≤0.25mm。产品热处理后的椭圆度0.05~0.08mm。产品热处理后的表面硬度达到HRC61~63。产品热处理后的残余奥氏体为1~2级。其产品的使用性能及精度大大提高。
[0014]本专利技术的异形从动齿轮的热处理方法可靠性较高，生产出的产品稳定性强，利于推广使用。
附图说明
[0015]图1为本专利技术所述异形从动齿轮的结构示意图。
[0016]图2为本专利技术所述异形从动齿轮的热处理用辅助装置的结构示意图。
[0017]图3为图2的A
‑
A方向剖面图。
[0018]图4为所述双异形从动齿轮的装挂示意图。
[0019]其中，1
‑
齿轮芯部，2
‑
齿部，3
‑
安装颈部，4
‑
辅助装置，5
‑
中心孔，6
‑
内凹槽体。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步的描述。
实施例1
[0021]如图1所示，本实施例的异形从动齿轮直径为
Ø
355，材料为17CrNiMo6，但厚度薄（齿部厚度最薄处只有24mm，内孔最薄处只有2mm），异形从动齿轮包括齿轮芯部1和设置在齿轮芯部1上表面环形分布有齿部2，芯部下表面延伸设置有安装颈部3；产品渗碳淬火时特别容易变形。如图2
‑
图3所示，为了解决现有技术薄壁产品的渗碳淬火变形的问题，专利技术了一种异形从动齿轮的热处理用辅助装置4，辅助装置4为环状垫板，套设在安装颈部3上，环
状垫板的厚度大于安装颈部3的高度。
[0022]环状垫板设置有中心孔5，环状垫板靠近齿轮芯部1一侧设置有内凹槽体6，内凹槽体6连通齿部外缘和齿轮芯部。以便于淬火液的流通。为了安装方便可靠性高，中心孔5的内径大于安装颈部3的外径。
[0023]本辅助装置主要是针对的是异形从动齿轮，因为异形从动齿轮的底部设置有安装颈部，此种设计有利于安装，但由于各部分的壁厚不同，淬火变形不可控，难以一次达到内部组织和变形量均符合要求。通过将薄壁处加厚，可以在渗碳处理时有效调节从动齿轮的产品的各个部分的一致性，有利于后续的淬火处理的形变在可控范围内。
实施例2
[0024]使用实施例1的异形从动齿轮的热处理用辅助装置4对异形从动齿轮的热处理方法，环状垫板上下平面在渗碳装挂前需要磨削平面；渗碳装挂前需要磨削环状垫板上下平面的好处是减小渗碳过程中的变形，保证齿轮的精度。如果不进行平磨，齿轮的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异形从动齿轮的热处理用辅助装置，所述异形从动齿轮包括齿轮芯部和设置在齿轮芯部上表面环形分布有齿部，所述芯部下表面延伸设置有和安装颈部；其特征在于，所述辅助装置为环状垫板，套设在安装颈部上，所述环状垫板设置有中心孔，所述环状垫板靠近齿轮芯部一侧设置有内凹槽体，以便于淬火液的流通。2.根据权利要求1所述异形从动齿轮的热处理用辅助装置，其特征在于，所述环状垫板的厚度大于安装颈部的高度。3.根据权利要求2所述异形从动齿轮的热处理用辅助装置，其特征在于，所述中心孔的内径大于安装颈部的外径。4.根据权利要求3所述异形从动齿轮的热处理用辅助装置，其特征在于，所述内凹槽体连通齿部外缘和齿轮芯部。5.一种异形从动齿轮的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.渗碳：采用要求1~4任意一项所述的热处理用辅助装置装挂产品；渗碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄星星，屠利勇，周友良，奉启贵，贺子耀，吴奇，
申请(专利权)人：汉德车桥株洲齿轮有限公司，
类型：发明
国别省市：