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螺旋伞齿轮实现长寿命,低噪声,低成本制造的技术路线

时间:2017-3-25 点击:631次

 1-1:设计环节:齿型采用圆弧等高齿+齿轮结构优化设计

      1-2:制造环节:

      1-2-1:齿胚:优化锻造及等温正火工艺,提高钢材在高温状态的抗变形强度 。

      1-2-2:齿轮用钢与渗碳工艺:

          CrMnTiH系列钢+高碳势稀土碳共渗工艺+分级淬火油(高温)+强力喷丸

  2-1:齿型设计的创新点:

      国内外现有两种齿制,格里森的“收缩齿”,奥利康的“等高齿”; 收缩齿的优点:允许磨齿,精度可达4级,对降低噪声有益。

       收缩齿的缺点:对齿轮装配精度要求过高,装配线运转快,装配精度难保障。是高频噪声的主要起因。噪声70~80分贝。

       等高齿的优点:对齿轮装配精度要求不高,装配精度对噪声影响不大。

       等高齿的缺点:不允许磨齿,要求齿轮切齿精度要高,热处理变形要小。冷热加工的难度加大。现在高水平是6级,对应的噪声60~70分贝。

        圆弧等高齿的创新点:对装配精度要求不高,允许磨齿。具备上述两种齿制的优点,去除了缺点。该齿制应用于拖挂车驱动桥齿,输出功率提高20%,应用于10000/分烟机齿轮噪声<60分贝。超外企质量水平。

      2-2:制造环节的创新点:

        钢材选用+齿轮渗碳热处理的创新点:

        外企:高Ni,Mo含量齿轮钢+常规渗碳工艺;

     2-2-1:齿根非马氏体组织<0.02mm ,但是钢材价格高。

      2-2-2:齿轮渗层残余奥氏体级别高,需采用低温处理或二次淬火消除。制造工序增加。

      2-2-3:渗层组织是高碳栾晶马氏体,缺口敏感度高,降低弯曲疲劳寿命。

       2-2-4:因渗层无点状碳化物,齿轮在过载状态易产生“粘连”,

接触疲劳寿命降低。据我厂统计,因“粘连”疲劳失效,占齿轮失效90%以上。                       

       中企:CrMnTiH系列齿轮钢+高碳势稀土碳共渗工艺;

       2-2-5:高碳势稀土碳共渗工艺可以弥补CrMnTiH齿轮钢抗内氧化能力低的缺点,齿根非马氏体组织<0.02mm,达到NiMo齿轮钢同等质量水平。降低了钢材采购成本。

        2-2-6:渗层组织的残余奥氏体级别低,无需低温处理或二次淬火。制造工序简单。

       2-2-7:渗层组织由高碳孪晶马氏体转变为中碳板条马氏体+点状碳化物。实现齿轮硬齿面的“变性”处理,缺口敏感问题解决。弯曲疲劳寿命提高5~25倍。

       2-2-8:渗层存在大量点状碳化物,易“粘连”问题解决 。接触疲劳寿命提高5~25倍。

       2-2-9:该工艺渗碳速度快,生产周期缩短,单件热处理成本降低16%

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