現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對齒輪傳動精度的要求越來越高，既要求承載能力高，使用壽命長，安全可靠，同時還要求體積小、質(zhì)量輕、傳動平穩(wěn)噪聲低，而能達到以上各項要求的只有滲碳淬火并磨齒的齒輪。然而，熱處理變形卻一直是我國齒輪生產(chǎn)中.需要攻克的一道難關(guān)。這是由于影響滲碳熱處理變形的因素太多，包括材料的化學(xué)成分和淬透性、齒輪的幾何形狀、預(yù)先熱處理的組織、零件裝夾方式、淬火溫度和時間淬火介質(zhì)、淬火方式等。

1、熱處理變形原因

淬火時，淬火應(yīng)力越大，相變越不均勻；比容差越大，則淬火變形越嚴重。通過對齒輪滲碳淬火冷卻時各部位的冷卻速度、組織及硬度狀態(tài)比較分析，可以發(fā)現(xiàn)各部位冷卻速度的不同導(dǎo)致產(chǎn)生熱應(yīng)力，由冷速不均勻所導(dǎo)致組織轉(zhuǎn)變的不同時性會造成組織應(yīng)力。

2、影響齒輪熱處理變形的因素及控制方法

2.1齒輪設(shè)計

齒輪結(jié)構(gòu)

齒輪的結(jié)構(gòu)，例如形狀、尺寸等是影響熱處理變形的因素之一。動錐齒輪模型，其齒部厚度Lo與齒座厚度L的比例影響齒輪底面變形，當(dāng)L≥Lo時，齒輪底面變形。要比L<L時?。粌?nèi)環(huán)與外徑的尺寸比例，有無螺紋孔都會影響齒輪的變形；此外由形狀、尺寸引起的不同部位的冷卻速率不同，所產(chǎn)生的熱應(yīng)力不同，也會導(dǎo)致齒輪不規(guī)則的變形。

機械加工

齒輪的熱處理變形與機械加工相關(guān)，機械加工會產(chǎn)生加工應(yīng)力，受切削工藝不當(dāng)、刀具用鈍等因素的影響，會造成更復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，這種應(yīng)力在熱處理過程中得以釋放，由于齒輪在高溫下的強度較低，釋放的應(yīng)力會導(dǎo)致齒輪的塑形變形。

此外，齒輪不同的切齒方式會在表層形成不同的應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致其變形傾向也不盡相同，因此必須采用合理的加工工藝，降低加工應(yīng)力。當(dāng)通過一些手段措施將齒輪的變形波動控制

在一定范圍之內(nèi)，可以對齒輪在熱前的尺寸進行調(diào)整，即預(yù)留加工余量以補償熱處理產(chǎn)生的變形量。