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齿轮的传统气体渗碳工艺存在哪些弊端?

 

齿轮(Gear)是汽车变速箱中的核心零件,在变速箱中使用的齿轮精度在变速箱生产过程中也非常关键。然而为了使变速箱拥有强度高、耐磨性高、抗疲劳强度高、韧性高等一系列优良的力学性能,需要对齿轮进行热处理(chǔ lǐ)工艺加工,传统使用的气体渗碳工艺存在哪些弊端呢

  (1)在渗碳过程(guò chéng)中需要大量的原料气,通入的绝大部分原料气需要排除燃烧掉,从而产生大量的温室气体,对环境造成感染。

  (2)采用批量式热处理(chǔ lǐ),齿轮需要摆放到料架上。齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮。齿条也分直齿齿条和斜齿齿条,分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用; 齿条的齿廓为直线而非渐开线(对齿面而言则为平面),相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。通常,料架的重量占到炉子装炉量的30%~40%,使料架在加热和冷却过程中均造成大量能耗。

  (3)渗碳过程中,由于气氛的均匀(jūn yún)性及温度均匀性使各处的起始渗碳时间不一致,导致(cause)齿轮的渗层均匀性及重复性离散度大,料架的使用寿命(lifetime)和自身的成本大大增加了齿轮的渗碳成本。

  (4)传统工艺需要后清洗工序,降低了效率,提高了成本。

  (5)批量生产中,不同位置的齿轮在加热、渗碳及冷却(cooling)过程中所经历的过程不同,导致(cause)各个齿轮的变形量不同。齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮。齿条也分直齿齿条和斜齿齿条,分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用; 齿条的齿廓为直线而非渐开线(对齿面而言则为平面),相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。
控制每个齿轮的变形量是热处理过程中非常重要的指标,因为变形对齿轮的精度、强度等质量指标造成很大影响。齿条是与齿轮相配的一种条形零件。它等于直径无限大的一个齿轮周缘的一段。一边均匀分布着许多齿,与齿轮相啮合,将转动变为移动,或将移动变为转动。齿条是长条形,一侧有齿,可认为是一个直径无穷大的齿轮上的一段。为了改善齿轮的精度,需要在热处理后增加磨齿等工序,而较大变形会增加磨齿的工作量,所以泰尚精密机械用高周波热处理工艺对齿轮进行加工,从而就减少了生产过程中的成本支出。
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