[发明专利]一种薄壁内齿圈的热处理夹具

说明书

本发明涉及一种薄壁内齿圈的热处理夹具，包括T型圆柱底座、齿顶压紧端面、定向移动滑槽、压紧连杆、连杆同步施压圆环、齿圈上端压紧端盖。本热处理夹具的特点是：在T型圆柱台面上，根据内齿圈齿高等参数开孔促进了热处理化学气体的流通；在T型圆柱台面上开定位槽，通过定位键联动齿顶压紧端面，实现了齿顶压紧端面的可调动，同时通过连杆机构将三个齿顶压紧端面连接到压紧环上，通过上端压紧端盖实现压紧端面的位置控制。本发明实现了齿圈齿顶端压应力的调控性，通过控制齿端压紧端面，以及齿圈上端压紧环的协同夹紧控制，很好的防止了薄壁内齿圈在热处理过程中的齿面核心尺寸变形，齿圈上下面的收缩不同步，齿圈轴向扭曲等变形问题。

技术领域

本发明涉及齿轮热处理夹具的技术领域，具体涉及一种薄壁内齿圈的热处理夹具，适用于薄壁内齿圈在深碳、深氮、氰化等热处理过程中使用。

背景技术

高精度的薄壁内齿圈主要应用在航空发动机齿轮减速箱和直升机主减速器中，比如最新一代的GTF航空发动机，在涡轮转子和尾部风扇之间增加了一个人字齿行星齿轮减速箱，要求传递功率达到20-40MW，传动效率要求≥99％，人字齿及齿圈加工精度要求达到GB4。其中齿圈的径向尺寸大，同时齿圈的薄壁导致整体强度和刚度较低，齿面强化的热处理过程中齿圈容易发生翘曲、局部膨胀、局部收缩、轴向方向扭矩等变形。由于齿圈加工精度要求高，切削加工余量较小，一旦齿圈的热处理变形过大，将直接导致零件的报废，根本无法进入下一步的精密磨削及组装调试。因此如何设计一套结构简单、装夹方便、又能控制齿圈热处理变形的夹具是齿圈热处理环节中的一项技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：针对薄壁内齿圈热处理过程零件变形严重影响加工精度的问题，如何设计薄壁内齿圈夹具以减小零件热处理变形、保证零件变形量及变形方式可控的技术难题，设计了一种薄壁内齿圈热处理夹具。

本发明的目的在于提供一种薄壁内齿圈热处理夹具，该夹具针对薄壁内齿圈的结构特点，设计一种结构紧凑、装夹方便的内齿圈热处理夹具。同时保证在热处理过程中，减小由于热处理变形的影响，生产满足变形量控制要求的薄壁内齿圈。

本发明的技术方案是：一种薄壁内齿圈热处理夹具，其特征在于包括：底部核心控制组件和压紧端盖组件两大部分。

一种薄壁内齿圈的热处理夹具，其特征在于，夹具包括T型圆柱底座、齿顶压紧端面、齿圈上端压紧端盖组件、联动组件，所述的T型圆柱底座的一端设置有可以安装在热处理炉上的通孔，另一端安装薄壁内齿圈的的环形凸台，环形凸台上设置有齿顶压紧端面，通过联动机构实现3个均布齿顶压紧端面的同时压紧。

所述的加紧面间隙(1)尺寸x根据齿厚和齿槽宽计算得到。

所述的化学气体流通孔(3)的直径d及个数N根据内齿圈齿高计算得到。

所述的齿顶压紧端面(6)和定位滑槽(3)均布的3个。

所述的连杆同步施压圆环(10)通过连杆同时连接3个定向滑块(4)，实现连同，保证3个齿顶压紧端面同时压紧内齿圈齿顶。

所述的齿圈上端压紧端盖(13)上端为掏空减重设计，压紧端面和定位套孔(15)之间通过4跟加强筋(14)连接。