齒輪雙頻感應(yīng)加熱過程及齒輪材質(zhì)的選擇

雙頻加熱的原理是使用低高兩種頻率的熱源。首先，以較低頻率的熱源加熱(3—10kHz)，為齒輪預(yù)熱提供所需能量。

隨后，立即進行高頻熱源加熱，頻率范圍100-250kHz之間。頻率選擇依齒輪尺寸及周節(jié)大小而定。高頻熱源將迅速使全部齒輪外表面加熱至淬火溫度，然后齒輪立即淬火，獲得設(shè)計所規(guī)定的硬度。

在雙頻加熱中，固定在心軸上旋轉(zhuǎn)著的齒輪接受預(yù)熱，隨后一個快速“脈沖使之達到終適宜的淬火溫度后，工件被送入水中淬火。全部過程共需30秒鐘。

這一過程為計算機所控制。由于加熱速度快，表面無氧化、脫碳現(xiàn)象，外觀質(zhì)量及心部材料的性能仍保持不變。

制造齒輪有多種材料，從工藝及經(jīng)濟的觀點出發(fā)，鋼得到廣泛應(yīng)用。

含碳量決定鋼能達到的硬度。通常用于感應(yīng)熱處理的鋼，視其表面的設(shè)計硬度要求，含碳量一般為0.40，凸輪軸淬火成套設(shè)備技術(shù)參數(shù)，0.50或0.60％為宜。

要使零件在局部加熱之后淬火硬化，鋼的含碳量必須達到設(shè)計硬度的要求。

雙頻感應(yīng)淬火解決這一問題的辦法是，嚴格控制熱處理變形，使變形量限制在太多數(shù)齒輪的設(shè)計要求范圍之內(nèi)。

齒輪淬火處理有其特點，雙頻感應(yīng)處理是各種方法中較理想的。在常規(guī)處理中，要同時滿足一定的硬化層深度及變形要求是困難的，因為兩者會相互影響，相互制約。而雙頻感應(yīng)方法僅對齒輪的局部提供淬火所必須的能量(比常規(guī)生產(chǎn)減少2—3倍)，因此，變形范圍及硬化深度均達到設(shè)計要求。

帶偏心輪凸輪軸的感應(yīng)加熱淬火

凸輪軸是廣泛應(yīng)用于汽車、工程機械、拖拉機等發(fā)動機的重要零件，它與挺桿組成一對摩擦副，其主要作用是保證氣閥定時開啟和關(guān)閉。由于發(fā)動機的高速運轉(zhuǎn)以及氣門挺桿的沖擊和磨損，在工作中除承受一定的彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷外，還要求具有良好的強度和表面耐磨性等。凸輪軸材料的選用主要取決于其在發(fā)動機中的工作條件、使用狀況等。目前制造凸輪軸的材料、工藝種類較多，可分為鋼和鑄鐵兩大類。凸輪軸感應(yīng)淬火機床必須對偏心輪表面淬硬。淬火機床具有兩個工位，淬火變壓器、感應(yīng)器共兩套，每個工位各一套。雙工位可單獨執(zhí)行淬火程序，可對凸輪軸的各軸承檔、凸輪檔、偏心輪檔單獨進行加熱、淬火。加熱電源系統(tǒng)設(shè)備采用晶體管感應(yīng)加熱電源，輸出功率范圍可調(diào)。淬火機床控制部分該控制系統(tǒng)由西門子S840D數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成，是該設(shè)備的部分，對淬火過程的凸輪軸運動、感應(yīng)器移動、能量控制、冷卻水和淬火介質(zhì)的冷卻、供給等進行控制，并具有自動監(jiān)測和報警功能，能將故障編碼和主要內(nèi)容顯示在主菜單上?？赏ㄟ^主菜單上的按鈕進行操作，并對程序中各參數(shù)進行修改、保存，實現(xiàn)不同的淬火工藝。

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