一般齒輪的齒部（面）要求有高的硬度和耐磨性，理想的淬硬層為心部具有最佳強(qiáng)度和性能，而表面能承受咬合、，壓力及劇烈磨損，教要求有很高的接觸疲勞強(qiáng)度，彎曲疲勞強(qiáng)度和沖擊性能。通常齒溝淬硬層為0.8-1.5mm，硬度在45-55 HRC，齒的變形量小于0，08mm，齒輪在淬火前必須進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，以確保其內(nèi)部的強(qiáng)度與性艙。幾種高頻加熱淬火齒輪如下圖所示。

 

    (2)頻率的選擇與淬硬層的形狀

根據(jù)我國(guó)的高頻設(shè)備和齒輪的具體技術(shù)要求，推薦的參數(shù)如表2-4所示。

表2-4  齒輪模數(shù)與頻率、加熱方法的合理選擇

齒輪模數(shù)m/mm ≦2.5 2.5-4.5 4.5-6.0 6.0-8.0 不大于8

使用頻率/kHz 250 70-80 30-40 8 各種頻率

加熱方法 全齒加熱 單齒加熱

  淬硬層的形狀分為五種：全齒穿透，半穿透、沿齒面分布、沿齒廓和沿齒面與齒溝。一般選用全齒加熱作為主要的處理方法。

    (3)齒輪高頻淬火的加熱方法

    根據(jù)齒輪模數(shù)的不同和淬硬層的差異，通常采用的加熱方法有全齒加熱淬火（同時(shí)加熱或連續(xù)加熱）和單齒加熱淬火（沿齒面或齒溝連續(xù)加熱淬火）。文獻(xiàn)[5]介紹，沿齒廓分布淬硬的齒輪具有良好的綜合力學(xué)性能，淬火質(zhì)量最優(yōu)，但要實(shí)現(xiàn)齒廓硬度的均勻十分困難。齒輪整齒淬透，齒溝有一定的淬硬層，表面受壓應(yīng)力的作用，因此機(jī)械強(qiáng)度高，生產(chǎn)中普遍采用全齒淬硬的加熱方法，即感應(yīng)器固定后使齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)加熱，最后整體冷卻，選用設(shè)備為GP-60

或GP-IOO型號(hào)。

    (4)齒輪高頻淬火的操作特點(diǎn)及注意事項(xiàng)

    ①采用同時(shí)加熱法，將齒輪內(nèi)孔用定位套裝在機(jī)床淬火的平臺(tái)上，齒輪在感應(yīng)器內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，加熱完畢冷卻。對(duì)小件的加熱可采用木板托浮的方法進(jìn)行加熱。

    ②為減少變形和開(kāi)裂，推薦小模數(shù)齒輪采取同時(shí)加熱的方法。

    ③為減少變形，可采取兩個(gè)措施；．一是采用較大的比功率和縮短加熱時(shí)間;另一個(gè)對(duì)壁厚的齒輪加工后進(jìn)行高頻正火處理。

    ④對(duì)內(nèi)孔和表面均需淬火的齒輪要先處理內(nèi)孔，以防止內(nèi)孔的漲大．。

    ⑤多聯(lián)齒輪的淬火順序?yàn)橄却阈↓X輪后淬大齒輪。

    ⑥大模數(shù)齒輪采用同時(shí)加熱時(shí)，加熱時(shí)旋轉(zhuǎn)，冷卻時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，也可加熱和冷卻時(shí)均不轉(zhuǎn)動(dòng)，可有效避免齒一側(cè)冷卻能力的不足。

    ⑦對(duì)大模數(shù)齒輪單齒連續(xù)加熱時(shí)，按順序逐一加熱淬火，應(yīng)隔齒淬火，立即回火后再進(jìn)行另一部分的淬火和回火，以防止出現(xiàn)齒部的開(kāi)裂和變形。

    (5)常見(jiàn)的齒輪缺陷和產(chǎn)生原因

    ①硬度不足,齒輪的含碳量低(≤0.3%)；加熱溫度低,冷卻速度太慢。

    ②開(kāi)裂。材料的夾雜物超標(biāo)；局部過(guò)熱；冷卻速度快；工件二次淬火前未退火；硬化層不均勻。

    ③齒輪邊緣尖角崩裂或脫落。表面局部硬度不均勻和硬化層未達(dá)到要求。

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