[发明专利]一种航空用斜幅板圆柱齿轮的热处理方法

说明书

本发明公开了一种航空用斜幅板圆柱齿轮的热处理方法，包括以下步骤：S1、将圆柱齿轮零件的齿部、需渗碳外圆加工至预设尺寸，斜辐板不加工；S2、将圆柱齿轮零件进行整体渗碳处理后，按预设尺寸加工出斜辐板；S3、将圆柱齿轮零件放置于装有保护气体的箱体内在650±10℃温度下预热，然后转移箱体至810±10℃温度下保温；S4、将圆柱齿轮零件取出置于组合淬火模具中，进行油冷压力淬火；S5、将圆柱齿轮零件进行冷处理、回火处理和后处理。本发明具有能有效控制零件变形量的优点。

技术领域

本发明涉及齿轮热处理领域，尤其涉及一种航空用斜幅板圆柱齿轮的热处理方法。

背景技术

航空用斜幅板高精度圆柱齿轮具有结构强度高、承载能力大、结构振动小，工作平稳等特点，主要用于高速、高载荷传动。为满足齿轮工作性能需要，最终热处理形式为渗碳(或氰化)淬火，渗层深度与齿轮模数及载荷相关，一般为齿轮模数的25％左右。花键只需抵抗微动磨损，表面硬度及渗层深度要求相对较低。

由于多数航空用高精度圆柱齿轮不同部位的化学热处理要求(渗入元素、深度及硬度)不一致，零件往往须经过多次热处理，在反复加热、冷却及组织转变中，受热应力及组织应力的影响，将产生较大的热处理变形。并且斜幅板齿轮壁厚较薄、形状不对称的结构特点使零件热处理过程中变形问题加剧，最终造成幅板倾斜度变化、轮齿锥度大、产生椭圆、齿端面跳动出差等问题，从而因为零件齿轮的不规则变形导致轮齿热后均匀磨削修形时，部分齿型面靠近齿顶处磨削不起，磨齿后齿面黑皮。

综上所述，航空用斜幅板高精度圆柱齿轮由于热处理变形及渗层深度超差，如果此类斜幅板高精度圆柱齿轮零件的热处理变形量没有进行精确控制，此类零件热处理变形控制合格率较低，无法保证渗碳淬火渗层表面磨削余量均匀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能有效控制零件变形量的航空用斜幅板圆柱齿轮的热处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种航空用斜幅板圆柱齿轮的热处理方法，包括以下步骤：

S1、将圆柱齿轮零件的齿部、需渗碳外圆加工至预设尺寸，斜辐板不加工；

S2、将圆柱齿轮零件进行整体真空渗碳处理后，按预设尺寸加工出斜辐板；

S3、将圆柱齿轮零件放置于装有保护气体的箱体内在650±10℃温度下预热，然后转移箱体至810±10℃温度下保温；

S4、将圆柱齿轮零件取出置于组合淬火模具中，进行油冷压力淬火；

所述组合淬火模具包括上模、下模和定位心模，圆柱齿轮零件位于上模和下模之间，上模包括上支撑模和压力传递垫，下模包括底模、下支撑模、轴肩支撑垫；

所述上支撑模和下支撑模分别用于支撑圆柱齿轮零件齿部上下两端；所述上支撑模在压力环的作用下控制圆柱齿轮零件齿部跳动；所述压力传递垫在压力轴的作用下控制圆柱齿轮零件上部轴肩跳动；

所述下支撑模、轴肩支撑垫、定位心模支撑于底模上，所述轴肩支撑垫用于支撑圆柱齿轮零件下部轴肩；所述定位心模位于圆柱齿轮零件中心孔内；

S5、将圆柱齿轮零件进行冷处理、回火处理和后处理。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S3中，所述预热的时间为20-30min，所述保温时间为45-55min。

所述步骤S4中，所述上支撑模和下支撑模的外圆周分别开设有多个凹槽，凹槽用于放置圆柱齿轮零件齿部。

凹槽内侧壁和圆柱齿轮零件辐板结构外圆周壁过盈配合。

所述定位心模、轴肩支撑垫、下支撑模分别与底模间隙配合。