齒輪聯(lián)軸器感應(yīng)加熱淬火的工藝研究

鼓形齒輪聯(lián)軸器在高速、重載機械上得到廣泛應(yīng)用，具有無軸向竄動、傳動平衡、沖擊振動和噪聲小的特點，但加工工藝過程比較復(fù)雜，原熱處理花鍵采用滲氮處理。

為了提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提，對齒輪聯(lián)軸器進行了感應(yīng)淬火處理的測試。測試采用數(shù)控感應(yīng)淬火機床，淬火感應(yīng)器與工件之間間隙均勻，采用掃描淬火的方式進行.淬火后工件的內(nèi)花鍵，外鼓形齒硬度均符合技術(shù)要求，對內(nèi)花鍵、外鼓形齒進行了裂紋檢測，未發(fā)現(xiàn)裂紋。對感應(yīng)淬火后齒輪聯(lián)軸器內(nèi)花鍵、外鼓形齒進行變形檢測，變形較小，符合技術(shù)要求。有效硬化層深度，均滿足技術(shù)要求。金相組織檢驗屬于細馬氏體，組織級別符合標準要求。相對于滲碳工藝相比，可以縮短生產(chǎn)周期，并且可以提升生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本。

汽車半軸感應(yīng)加熱電源電流頻率及加熱時間的選擇

汽車半軸局部感應(yīng)加熱時頻率的選擇基于以下兩個因素:

(1) 感應(yīng)器的電效率，使其力求接近于極限值，這就要求有足夠高的電流頻率，因為電效率隨頻率而提高。

(2) 加熱時間的情況下，保證工藝需要的心表溫差，即要求適度降低電流頻率。高的電效率短的加熱時間，使局部加熱必然會產(chǎn)生的局部熱向毛坯非加熱部位的熱傳導會更少。因此，局部感應(yīng)加熱的效率，基本上取決于電流頻率的正確選擇。電流頻率可依據(jù)半軸坯料的的直徑來選擇電流的頻率。

坯料以給定的心表溫度差由起始溫度(這里取600 ℃)加熱到鍛壓溫度所需要的時間，稱為加熱時間。在給定心表溫度差(如100 ℃溫差規(guī)范)的前提下，加熱時間只取決于電流的頻率(它決定電流透入深度)、坯料的物理性質(zhì)(導熱性)以及坯料的直徑(坯料的直徑減去電流透入深度決定了平均熱傳導的距離)。

加熱時間的確定非常重要，坯料在感應(yīng)器內(nèi)實際的加熱時間小于確定的加熱時間， 從感應(yīng)器內(nèi)出來的坯料的心表溫差將大于100 ℃，而達不到鍛壓需要的溫度要求;如果大于確定的時間，將會造成能耗的增加，工作節(jié)拍延長，生產(chǎn)效率降低，加熱段向非加熱段熱傳導增加，甚至造成加熱段過燒、坯料報廢的嚴重后果。坯料直徑按直徑來進行加熱時間的計算。

花鍵軸淬火、凸輪軸淬火、齒輪軸淬火分別用什么樣的軸類淬火機

齒輪軸指支承轉(zhuǎn)動零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件，一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑，機器中作回轉(zhuǎn)運動的零件就裝在軸上。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，齒輪淬火設(shè)備優(yōu)勢，控制電路以頻率自動跟蹤，每臺設(shè)備都配有相應(yīng)的感應(yīng)器，可段瞬間達到工件淬火所需溫度，使工件表層的溫度升高，不會對工件其它部位造成氧化反應(yīng)。

可以看出一點：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)類的軸類淬火設(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)，當感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時，周圍即產(chǎn)生交變磁場。交變磁場的電磁感應(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)象稱為集膚效應(yīng)。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽贡韺拥臏囟壬?，即實現(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。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻，即可實現(xiàn)表面淬火。

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