Flank Gigi Lembut atau Keras? Garis Pemisah 350 HBW yang Menentukan Bahan Gear, Rawatan Haba dan Urutan Pemesinan

Jawapan teras: semasa memilih bahan gear, tentukan dahulu kekerasan permukaan gigi, kemudian lihat gred keluli. Dalam amalan kejuruteraan, 350 HBW diambil sebagai garis pemisah antara permukaan gigi lembut dan keras — di bawah garis ini, laluan pengerasan dan pembajaan digunakan: keluli 45 pada kira-kira 217–255 HBW, 40Cr pada kira-kira 241–286 HBW, 42CrMo pada kira-kira 269–302 HBW, dengan urutan proses “potong gigi dahulu, rawat haba kemudian”, supaya herotan rawatan haba tidak menjejaskan profil gigi yang telah terbentuk, dan kosnya rendah; di atas garis ini, pengkarbonan dan pengerasan digunakan: 20CrMnTi boleh mencapai 58–62 HRC pada permukaan manakala teras kekal pada 30–45 HRC, dan urutannya diterbalikkan kepada “rawat haba dahulu, kisar gigi kemudian”, yang melibatkan lebih banyak operasi dan kos lebih tinggi, tetapi di bawah beban yang sama gear boleh dibuat lebih kecil dan lebih ringan. 350 HBW ialah konvensyen kejuruteraan, bukan nilai yang ditetapkan dalam mana-mana standard; dalam amalan ia mesti dinilai bersama dengan kelajuan, beban, hentaman dan kekangan saiz.

1. Tanya dahulu: permukaan gigi lembut atau permukaan gigi keras#

Gear permukaan gigi lembut merujuk kepada gear yang mempunyai kekerasan permukaan gigi di bawah 350 HBW selepas pengerasan dan pembajaan atau penormalan. Permukaan gigi lembut dan bergantung pada pelarian masuk untuk memperbaiki sentuhan; urutan prosesnya ialah “potong gigi dahulu, rawat haba kemudian”, jadi herotan rawatan haba tidak memusnahkan ketepatan profil gigi yang telah terbentuk, dan kosnya rendah.

Gear permukaan gigi keras mempunyai kekerasan permukaan gigi melebihi 350 HBW (atau melebihi 45 HRC). Permukaan gigi keras dan keupayaan menanggung beban kuat; di bawah beban yang sama gear boleh menjadi lebih kecil dan lebih ringan; tetapi urutannya diterbalikkan — rawat haba dahulu, kemudian kisar gigi — yang melibatkan lebih banyak operasi dan kos lebih tinggi.

Garis 350 HBW ialah konvensyen kejuruteraan yang biasa digunakan dalam industri, bukan nombor yang ditetapkan oleh mana-mana standard. Apa yang benar-benar menentukan ialah kelajuan, beban, sama ada terdapat hentaman, dan berapa banyak ruang pemasangan yang tersedia.

2. Rujukan pantas bahan gear biasa dan kekerasannya#

Nilai kekerasan dalam jadual ialah julat buku panduan biasa; nilai akhir tertakluk kepada lukisan dan persetujuan teknikal.

3. Mengapa pengkarburan dan pengerasan kuensi memberikan “permukaan keras dan teras liat”#

Pengkarburan dan pengerasan kuensi melibatkan meletakkan keluli rendah karbon (kandungan karbon 0.15%–0.25%) dalam atmosfera kaya karbon dan memanaskannya supaya karbon meresap ke dalam permukaan, diikuti dengan pengerasan kuensi dan pembajaan suhu rendah. Satu gear kemudiannya mempunyai dua personaliti serentak: kandungan karbon permukaan meningkat kepada kira-kira 0.8%, dan selepas pengerasan kuensi kekerasannya mencapai 58–62 HRC, memberikan rintangan haus dan rintangan tekanan; kandungan karbon teras kekal pada dasarnya tidak berubah, dengan kekerasan menurun pada 30–45 HRC, memberikan kekuatan tinggi dan rintangan pecah di bawah hentaman.

Kedua-dua Ti dan Mn dalam 20CrMnTi boleh meningkatkan kebolehkerasan, jadi keratan rentas yang lebih besar pun boleh dikeraskan sepenuhnya. Kedalaman lapisan keras berkesan yang biasa digunakan untuk gear beban sederhana ialah 0.8–1.5 mm: terlalu cetek, dan lapisan keras akan runtuh di bawah beban; terlalu dalam, dan kos meningkat sementara keliatan hentaman sebenarnya berkurang.

Pengkarburan mempunyai satu lagi faedah sampingan: transformasi martensitik pada permukaan meninggalkan tegasan mampatan sisa, jadi kelakuan keletihan lenturan pada akar gigi lebih boleh diramal berbanding bahagian yang dikeraskan secara aruhan dengan kekerasan yang sama. Itulah sebabnya transmisi dengan beban hentaman — automobil, jentera pembinaan — hampir semuanya menggunakan keluli pengkarburan.

4. Beberapa perangkap yang mudah terjerumus#

1. Lukisan yang hanya menyatakan gred keluli dan bukan kekerasan adalah maklumat yang tidak lengkap. 40Cr yang sama boleh mengambil dua jalan, pembajaan dan pengerasan kuensi atau pengerasan permukaan, dan kekerasan permukaan gigi berbeza hampir dua kali ganda (241–286 HBW berbanding 45–55 HRC), jadi laluan proses, sebut harga dan masa pendahuluan adalah sama sekali berbeza.
2. Bahagian terkarbur perlu menyediakan elaun pengisaran yang mencukupi terlebih dahulu. Distorsi daripada pengkarburan dan pengerasan kuensi tidak dapat dielakkan, dan pengisaran gigi adalah jaminan akhir ketepatan. Elaun pengisaran untuk bahagian terkarbur biasanya lebih besar berbanding bahagian yang dibaja dan dikeraskan (biasanya 0.2–0.3 mm setiap sisi untuk modul sederhana), dan lapisan keras tidak boleh digisar habis.
3. Untuk pengeluaran percubaan kelompok kecil, jangan terus pilih 20CrMnTi. Kitaran untuk pengkarburan ditambah pengisaran gigi diukur dalam minggu; jika beban tidak besar, 40Cr atau bahkan keluli 45 yang dibaja dan dikeraskan sudah memadai dan kosnya lebih rendah. Memilih bahan mahal bukan satu pencapaian; memilih yang betul itulah pencapaian.

5. Hanya apabila maklumat bahan ditulis dengan jelas barulah harga boleh dibincangkan dengan jelas#

Lukisan gear yang memenuhi syarat perlu menyatakan sekurang-kurangnya tiga perkara dalam ruangan bahan: gred keluli, kaedah rawatan haba, dan julat kekerasan. Setelah ketiga-tiganya ditakrifkan, terdapat asas untuk membincangkan laluan proses dan kos — gear silinder spur dan heliks disesuaikan mengikut lukisan, sokongan pemesinan merangkumi penggerudian kasar, penggerudian siap, pencukuran gigi dan pengisaran gigi, manakala keupayaan rawatan haba dan pemeriksaan ditunjukkan dalam sistem pemeriksaan dan kualiti .

Hantarkan lukisan itu — modul, bilangan gigi, gred ketepatan, keperluan rawatan haba, keadaan operasi — dan pasukan kejuruteraan akan membalas selepas semakan lukisan dengan cadangan bahan dan rawatan haba, laluan proses dan sebut harga. Hubungi Geyon Transmission .