螺旋傘齒輪制作工藝及標(biāo)準(zhǔn)要求解析

一、制作工藝流程

螺旋傘齒輪的制造需經(jīng)過材料選擇、鍛造、粗加工、制齒、熱處理、精加工及質(zhì)檢等多個環(huán)節(jié)，具體工藝如下：

材料選擇

常用材料包括20CrMnTi、35CrMo、45#鋼等合金鋼，需具備高強度、耐磨性和抗疲勞性。材料需從正規(guī)廠家采購，確保化學(xué)成分和力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)。

鍛造工藝

模鍛：將材料截斷后燒紅，通過模鍛成型，提高材料組織緊密度。

正火處理：對鍛件進(jìn)行正火，消除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能。例如，20CrMo鋼正火后硬度需控制在156~217HB。

粗加工

使用車床對坯料打孔、車毛邊，再通過數(shù)控車床完成毛坯粗加工，確保尺寸精度。

制齒工藝

銑齒：采用弧齒錐齒輪銑齒機或插齒機加工齒形，通過凸輪控制銑刀運動，形成筆直齒底和錐齒形狀。

剃齒：對齒面進(jìn)行精加工，提高表面光潔度。

拉鍵槽：使用拉床加工鍵槽，確保與軸的配合精度。

熱處理

滲碳淬火：對齒部進(jìn)行滲碳處理（如氣體碳氮共滲），淬火后硬度需≥700HV。

回火：在180~200℃下回火2小時，消除淬火應(yīng)力，提升韌性。

噴丸處理：增強齒面壓應(yīng)力，提高疲勞壽命。

精加工與質(zhì)檢

磨齒：對高精度齒輪進(jìn)行磨齒加工，確保齒形誤差≤0.02mm。

珩齒：通過珩磨輪修正齒面微觀幾何形狀，降低噪聲。

質(zhì)檢：檢查齒面接觸斑點（需≥70%）、硬度、金相組織等，合格后涮油包裝。

二、標(biāo)準(zhǔn)要求

螺旋傘齒輪需滿足多項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以確保傳動性能和使用壽命：

齒面接觸與間隙

接觸斑點：兩齒輪嚙合時，齒面接觸面積需≥70%，且沿齒高中部接觸，偏向小頭一側(cè)2~4mm。

嚙合間隙：通過調(diào)整墊片厚度控制間隙，避免過大（導(dǎo)致齒面打壞）或過小（卡死）。裝配后需手動旋轉(zhuǎn)一周，確保無卡滯。

裝配精度

軸線調(diào)整：將兩根軸的線調(diào)整至同一平面，先調(diào)齒輪間隙，再調(diào)軸的竄動量，用塞尺檢查允許偏差。

噪聲控制：采用圓弧等高齒設(shè)計，結(jié)合高碳勢稀土碳共滲工藝，可將噪聲降低至60分貝以下（10000轉(zhuǎn)/分時）。

熱處理質(zhì)量

滲層深度：齒根非馬氏體組織需＜0.02mm，確保耐磨性。

殘余奧氏體：滲層殘余奧氏體級別需低，避免需低溫處理或二次淬火，簡化工序。

組織轉(zhuǎn)變：滲層組織應(yīng)由高碳孿晶馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹刑及鍡l馬氏體+點狀碳化物，提高彎曲疲勞壽命5~25倍。

材料與表面質(zhì)量

表面粗糙度：齒面粗糙度Ra需≤0.8μm，減少摩擦和磨損。

無缺陷要求：齒面不得有腐蝕坑痕、裂紋、斷齒等缺陷，拉毛、劃痕需用細(xì)銼和浸油砂皮修光。

三、關(guān)鍵工藝創(chuàng)新點

齒形設(shè)計優(yōu)化

采用圓弧等高齒結(jié)構(gòu)，兼顧格里森收縮齒（允許磨齒）和奧利康等高齒（對裝配精度要求低）的優(yōu)點，降低噪聲并提高輸出功率（如拖掛車驅(qū)動橋齒輸出功率提升20%）。

熱處理工藝改進(jìn)

高碳勢稀土碳共滲：彌補CrMnTiH齒輪鋼抗內(nèi)氧化能力低的缺點，齒根非馬氏體組織＜0.02mm，達(dá)到NiMo鋼質(zhì)量水平。

分級淬火油：結(jié)合噴丸處理，解決滲層無點狀碳化物導(dǎo)致的“粘連”問題，接觸疲勞壽命提高5~25倍。

低成本制造路線

通過滲碳速度提升和生產(chǎn)周期縮短，單件熱處理成本降低16%，同時保持超外企質(zhì)量水平。