Способ термической обработки крупномодульных зубчатых колес

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 21 Р 9/32

„.,-сгп ilg.;i.Г ;5

1 Ф !11 jë

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4667065/02 (22) 27,03.89 (46) 30.03.91. Бюл. ¹ 12 (71) Производственное объединение

"Челябинский тракторный завод им. В.И.Ленина" (72) А,A.Æàñìèíoâ, M.À.Слепченко, А.В.Агафонов и H.A.Äóìàíoâñêàÿ (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 394440, кл. С 21 D.!/06, 1971.

Головин Г.Ф. и Зимин Н.В, Технология термической обработки металлов с применением индукционного нагрева.

Библиотека высокочастотника-термиста, 1979, вып.3, с.99-100.

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к способам термообработки крупномодульных зубчатых колес.

Цель изобретения — повышение качеств а термообрабо тки путем ув еличения циклической прочности, Пример. Проводилась термическая обработка крупномодульного зуб— чатого колеса большого диаметра (ф 582 мм) при ширине зуба 102 мм с модулем I — II из стали 45Г на закалочной установке, представляющей собой металлический бак, в котором расположены спрейер, система охлаждения и пневматическое устройство с оправкой, позволяющей перемещать зубчатое колесо из индуктора в. спрейер.

Спрейер и бак соединены с насосом типа 8К12, что создает замкнутую гидравлическую систему. Над баком на

„„Я0„„1638182 А 1 (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

КРУПНОМОДУЛБНЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения — повышение качества термообработки путем увеличения циклической прочности.

Способ включает импульсный предвариьный нагре до 470 500 С инду ционный нагрев. зубьев до температуры закалки со скоростью 13-14 град/с, охлаждение под слоем масла масляным душем давлением 2-3,5 кгс/см и ниэг кий отпуск. Способ позволяет существенно повысить циклическую прочность и долговечность зубчатого колеса.

1 табл.

1 стойках установлен многовитковый к ольцевой индук тор- трансформатор.

Пневматическое устройство позволяет перемещать деталь вертикально вверх и вниз из зоны индуктора в зону спрейера. На оправку, находящуюся в зоне индук тора, устанавливают зубчатое колесо. При этом индуктор-транс-, форматор непосредственно через кон- . такторы подключается к генератору

ТВЧ типа ВГО/500/2,5 при частоте тока 2500 Гц.

Зубчатое колесо нагревают в течение 23-30 с затем следует пауза 25

30 с, затем опять нагрев в течение

23-30 с, пауза — 25-30 с, нагрев

23-30 с, пауза 25-30 с, в результате достигается температура 470—

500 С. Затем нагревают зубчатый вео нец зубчатого колеса до закалочной температуры (950-980 С) при частоте

1638182

Тле рдос ть з акалениого слоя зуба, HRC

Способ термообработки зубчатых колес

Опыт

Глубина закаленного слоя зуГ>а, мм

Усталостиая Максимальпрочность, т.ииклов иая величина иепо верши- по впади ие не впадина параллел ьиости мм

48-50 36-38

Известиый .С

Предлагаемый

А. Предварительиый импульсиый иагрев до 450ас

Б. т!ндукциоииый контуриый иагрев со скоростью 12 град/с

В. Охлаждение маг»алым душем под слоем масла павле»»ем

l,8 к с/смг

А. До 470 С

Б. 13 гр;и(/с

В. 2 кгс/смг

А. До 500 С

Б. 14 град/с

В. 3,5 кгс/см г

А. До 550 С

Б; 15 град/с

В 4 кгс/см

28т.3x(0 0,2 д-! 0

Пет

3 28т.3x(0 0,2

-i5 5(! 48-50 35-40 8-10

35т.Зх10 .. 0,2

14-16

5I -53

50-52

l,5-2

>О-52

С

35т.Зх114-16 1,5-2

0,2

51-53

50-52

5(1-5 ?

Сквозная 2,5-3,0 30т.3x(0

50-54

50-52

5 1- 52 закалка зуба о

Предварительиый иа рея до 65((аС, и»лук (»»пип(нагрев до 980 Г, охлаждение погружеипем я масло до о температуры само» пуска и пе; к i p» 200 С в течение 2 ч. тока 2500 Рц со скоростью нагрева

13-14 град/с.

Далее зубчатое колесо вместе с оправкой перемещают в з ону охлажде5 ния — зону кольцевого спрейера с радиальными отверстиями ф 2 мм,уста— нрвленного в масляной ванне. Зубчатое. колесо во время охлаждения вращают со скоростью 2 об/мин. Охлажде ние идет под слоем масла (температу. ра масла 30-900 С) масляным душем давлением 2-3,5 кгс/см до темпераг туры самоотпуска. Время охлаждения

2-3 мин. При этом достигается остаточная температура зубчатого колеса о

1 50-200 С. Затем зубчатое колесо промывают, подвергают низкому отпуску 180-200 С в течение 2 ч, далее зубчатый венец подвергают дроб енаклепу.

Результаты механических испытаний колес после обработки по предла гаемому и известному способам предс— тавлены в таблице ° 25

Анализ данных таблицы показывает, что предлагаемый способ термообработки (опыты 3 и 4) позволяет получить требуемую чертежом твердость зубчатого венца, рабочих поверхностей 30 зубьев и впадин, а также торцовой поверхности зубчатого колеса, повысить более чем в два раза циклическую прочность зубчатого колеса и получить минимальную деформацию зубьев при термообработке, исключая при этом необходимость механической обработки зубьев.

Таким образом, использование предлагаемого способа термообработки крупномодульных зубчатых колес позволяет повысить долговечность более чем в два раза.

Формула изобретения

Способ термической обработки крупномодульных зубчатых колес, включающий предварительный нагрев колес, индукционный контурный нагрев зубьев до температуры закалки, охлаждение под слоем масла .до температуры самоотпуска, окончательное охлаждение на воздухе и низкий отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения качества термообработки путем увеличения циклической прочности, предварительный нагрев осуществляют импульсно до 470-500 С, индукционный контурный нагрев зубьев проводят со скоростью 13-14 град/с, а охлаждение под слоем масла ведут масляным душем давлением 2-3,5 кгс/см .