如何開發(fā)各種齒輪感應(yīng)淬火工藝方法? 齒輪感應(yīng)淬火初期發(fā)現(xiàn)的兩個規(guī)律性。
當(dāng)齒輪模數(shù)不變時,隨著感應(yīng)電流頻率的增加,齒頂電流密度與溫度的關(guān)系會變得相對較大。對于某個模數(shù)齒輪,有一個適當(dāng)?shù)念l率,可以使齒頂溫度接近齒溝溫度。 齒輪模數(shù)越大,相適應(yīng)的電流頻率越低,反之則越高。在這些因素中,功率密度和加熱時間是繼電流頻率之后第二個決定因素,因為齒溝部與齒輪體之間有熱傳導(dǎo)。 (2)一顆牙齒就是一顆等效的圓柱體,當(dāng)電流頻率高時,它就等于一顆,產(chǎn)生渦流,鄰近效應(yīng)使它迅速達到淬火溫度;當(dāng)電流頻率低時,它的等效直徑就太小,渦流只能在齒溝部產(chǎn)生。低頻時齒溝先熱;由于齒部的等徑太小,電流的滲透深度超過了半徑,所以效率非常低。 通過齒輪模數(shù)確定適當(dāng)?shù)碾娏黝l率和加熱時間這是目前在計算機上進行模擬的基礎(chǔ),可根據(jù)兩個頻率同時加熱的方法選擇高、中頻率組合并分配相應(yīng)的功率比。 補償法由于企業(yè)生產(chǎn)用電源的頻率和功率等級往往在一定范圍內(nèi),多個型號電源難以供應(yīng),因此,在實際生產(chǎn)中,除采用標準頻率和適用模數(shù)外,還應(yīng)采用補償法。
當(dāng)電流頻率比適當(dāng)時,所采用的方法有:①脈沖式加熱,即加熱一停一加熱,不使齒頂溫度過高,因為斷電時,齒輪會進行勻溫,使齒溝部溫度升高;②增加有效圈與齒頂之間的間隙,減少中間的鄰近效應(yīng),這樣,能減少齒頂與齒溝之間的溫差,不足之處是降低加熱效率;③由于旋轉(zhuǎn)時對局部僅處于瞬時有效圈內(nèi),所以具有勻溫一停一加熱的效果。 二是采用比頻率低的頻率,所用的方法。
主要包括:①有效圈導(dǎo)磁片的鑲嵌,可增強齒項和有效圈之間的鄰近效應(yīng),可提高齒頂?shù)募訜釡囟,對花鍵的作用也是一樣,②為達到勻溫,可采用一停一加熱的方法,即在齒槽高溫時將溫度傳給齒頂。 (5)采用單頻法,對中等尺寸的齒輪和較大尺寸的齒輪都適用。這種方法在日本的一家公司被稱為超快淬火。預(yù)加熱后的齒輪,可以使用高密度電源。
二次頻率法首先用中頻技術(shù)在一臺感應(yīng)器中對齒輪進行預(yù)熱,然后快速進入第二臺感應(yīng)器進行短時高頻加熱,使齒頂溫度迅速升高,達到淬火溫度后立即淬火,這種方法由美國通用汽車公司在鏈輪上實施。雙頻法不僅可用于一次加熱,也可用于掃描淬火,近年來雙頻法也有了新的發(fā)展。