專利名稱：一種傳動齒輪的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的傳動齒輪制造方法。
在大型傳動齒輪中，為了在耐磨強度和彎曲疲勞強度方面獲得所需的傳動齒輪齒的性能，特殊的材料選擇和淬火是絕對必要的。傳動齒輪的主要生產(chǎn)步驟包括鍛造毛坯、初加工至預定尺寸及材料缺陷測試、淬火、回火以及通過磨削精加工至最終尺寸。通過淬火-回火步驟，在所說的傳動齒輪表面層中形成了馬氏體轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變的結(jié)果是在表面形成了壓應力而在輪齒內(nèi)部形成了拉應力。隨著所說的傳動齒輪的長度與直徑之比的增大，這種內(nèi)應力越發(fā)變成了三維拉應力，而這種三維拉應力可能在材料缺陷處導致應力集中并造成突發(fā)性斷裂。一方面由于溫度變化且另一方面由于離心力而形成的工作應力與內(nèi)應力疊加并且當可能引發(fā)周期性或不穩(wěn)定的斷裂現(xiàn)象時加劇了這種情況。由于離心應力隨著嚙合速度的增大而增大且熱應力隨著體積的增大而增大，因此，所說的傳動齒輪越大越鼓且其轉(zhuǎn)速越快，則這種問題的危險就越大。
本發(fā)明的任務在于在開頭所述類型的用于大型傳動的傳動齒輪制造方法中，采取相應的措施來延長其使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明，所說的任務是通過權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)的。
本發(fā)明的核心是對所說的傳動齒輪進行淬火和回火，再將該傳動齒輪加熱到回火溫度并使其離心旋轉(zhuǎn)，讓冷卻下來的傳動齒輪離心旋轉(zhuǎn)以及將輪齒磨削至最終尺寸。
此外，本發(fā)明的優(yōu)點在于通過在回火溫度上進行離心旋轉(zhuǎn)而在斷裂危險區(qū)域內(nèi)形成了壓縮預應力，這種壓縮預應力阻止了傳動齒輪隨后在工作中發(fā)生斷裂。通過兩個離心旋轉(zhuǎn)步驟可以將有缺陷的傳動齒輪挑選出來，這就大大提高了最終產(chǎn)品的可靠性。傳動齒輪有缺陷的情況下，在初加工狀態(tài)而不是在最終加工狀態(tài)下實施離心過程防止了價值損失。由于避免了對有缺陷的傳動齒輪進行磨削，因此大大提高了制造傳動齒輪的經(jīng)濟性。
本發(fā)明的其它優(yōu)選方案在從屬權(quán)利要求中給出了。
在附圖中示意描述了本發(fā)明的一個實施例。
其中

圖1是一個傳動齒輪的局部縱斷而圖；圖2是圖1傳動齒輪沿Ⅱ-Ⅱ線的局部橫斷面圖。
為了理解本發(fā)明，只顯示了主要的元件。
在圖1和圖2中畫出了傳動齒輪1，該傳動齒輪主要由軸2、傳動齒輪主體4和一些輪齒3組成，在此，所說的軸、傳動齒輪主體和輪齒可以是一個整體。傳動齒輪1繞旋轉(zhuǎn)軸線8旋轉(zhuǎn)。為了傳遞動力，傳動齒輪1的輪齒3起碼要進入另一個未示出的傳動齒輪的輪齒中。
對傳動齒輪1進行鍛造并將其加工至預定尺寸且對其材料缺陷進行檢查。接著，進行表面淬火和回火。此后，最好對傳動齒輪1的端面5進行清理并進行初加工。然后，將傳動齒輪1加熱到回火溫度。把被保持在回火溫度下的傳動齒輪放入一個防爆式離心孔中且最好是懸掛在一個垂直軸上，從而讓傳動齒輪1能夠繞其旋轉(zhuǎn)軸線8旋轉(zhuǎn)。例如對傳動齒輪的測試而言，這類防爆式離心孔是眾所周知的。然后，讓被保持在回火溫度下的傳動齒輪離心旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速要高于所說的傳動齒輪的工作轉(zhuǎn)速且其轉(zhuǎn)速最好大約是所說的傳動齒輪的工作轉(zhuǎn)速的130％到160％。
所說的離心過程產(chǎn)生了一種與淬火過程所產(chǎn)生的三維拉應力狀態(tài)疊加的均勻應力分布。于是，受益于溫度水平被提高到回火溫度下地在可能的內(nèi)部的材料缺陷(不致密)處出現(xiàn)了蠕變過程。這在工作中有出現(xiàn)斷裂危險的區(qū)域內(nèi)就形成了壓縮預應力。借此通過傳動齒輪1的工作周期完全阻止了此后的由材料缺陷引發(fā)的斷裂。
接下來，在相同支配狀態(tài)下對相同的安裝位置上對冷卻或過冷至如-50℃的齒輪實施控制離心旋轉(zhuǎn)。在低溫情況下，材料韌性非常小，以致能夠通過上述過程可靠地檢查出傳動齒輪1是否有缺陷，因為有缺陷的傳動齒輪在離心旋轉(zhuǎn)過程中會發(fā)生爆裂。在離心過程后，在冷卻狀態(tài)下通過磨削將傳動齒輪1加工至最終尺寸。
實施這兩個步驟不僅提高了產(chǎn)量而且也提高了最終產(chǎn)品的可靠性。在齒輪存在故障的情況下，所實施的加工步驟是在初加工狀態(tài)而不是在最終加工狀態(tài)下進行的，因此避免了價值損失。
當然，本發(fā)明不局限于所示出的和所描述的實施例。
參考符號表1傳動齒輪2軸3輪齒4傳動齒輪主體5端面8旋轉(zhuǎn)軸線
權(quán)利要求
1．一種傳動齒輪(1)的制造方法，所說的傳動齒輪主要由軸(2)和輪齒(3)組成，其特征在于對所說的傳動齒輪(1)進行淬火和回火、再次將傳動齒輪(1)加熱到回火溫度并使其離心旋轉(zhuǎn)、此后讓冷卻后的或過冷的傳動齒輪(1)離心旋轉(zhuǎn)以及將輪齒(3)磨削至最終尺寸。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的傳動齒輪(1)的制造方法，其特征在于在淬火和回火之后并且在再次將該傳動齒輪(1)加熱到回火溫度并使其離心旋轉(zhuǎn)之前，對端面(5)變硬的表面進行清理。
3．根據(jù)前述權(quán)利要求之一的傳動齒輪(1)的制造方法，其特征在于傳動齒輪(1)的離心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速要高于所說的傳動齒輪的工作轉(zhuǎn)速。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的傳動齒輪(1)的制造方法，其特征在于傳動齒輪(1)的離心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是所說的傳動齒輪工作轉(zhuǎn)速的130％到160％。
5．根據(jù)前述權(quán)利要求1-4之一的傳動齒輪(1)的用途是用于大型齒輪。
全文摘要
在一種主要由軸(2)和輪齒(3)組成的傳動齒輪(1)的制造方法中,對傳動齒輪(1)進行淬火和回火。再次將傳動齒輪(1)加熱到回火溫度并使其離心旋轉(zhuǎn)。此后,讓冷卻下來的或過冷的傳動齒輪(1)離心旋轉(zhuǎn)并將輪齒(3)磨削至最終尺寸。
文檔編號C21D7/00GK1210052SQ9812026
公開日1999年3月10日 申請日期1998年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月4日
發(fā)明者H·韋特斯泰因 申請人:亞瑞亞·勃朗勃威力有限公司