齒輪殘余應(yīng)力對(duì)畸變的影響:
cl齒輪的機(jī)械加工可造成容易引起金屬畸變的應(yīng)力,尤其在滲碳加熱時(shí),這種應(yīng)力使金屬畸變。有人曾進(jìn)行過(guò)齒輪滲碳后不進(jìn)行淬火冷卻的試驗(yàn),在滾齒后進(jìn)行滲碳,滲碳后測(cè)量其畸變情況,檢測(cè)結(jié)果見表6-9。從表6-9中可以看出,正常的齒輪滲碳階段并沒有激烈冷卻,但卻產(chǎn)生了較大的畸變。這種畸變與齒輪的毛坯組織狀態(tài)、加工應(yīng)力以及加熱狀況有關(guān)。
在齒輪加熱過(guò)程中,不僅會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力引起的畸變,而且釋放內(nèi)應(yīng)力也會(huì)引起畸變。齒輪在最終熱處理淬火前有兩道重要工序與加熱畸變密切相關(guān),即毛坯預(yù)備熱處理及機(jī)械加工。
在齒輪生產(chǎn)過(guò)程中,不同的切齒工藝引起的齒面殘余應(yīng)力不同,因而對(duì)熱處理畸變的影響也不同。插齒齒面殘余應(yīng)力小且均勻,沿齒寬和齒高方向的應(yīng)力差值也小,熱處理后的畸變量小;滾齒齒面殘余應(yīng)力波動(dòng)較大,熱處理畸變較大;剃齒齒面殘余應(yīng)力較大,同時(shí)正、反面上應(yīng)力差大,用鈍的剃齒刀加工的齒面上的殘余應(yīng)力明顯提高,熱處理后對(duì)齒形及齒向精度影響較大。
齒輪在切削加工過(guò)程中,宏觀上是金屬被切削,微觀上刀具對(duì)金屬擠壓產(chǎn)生塑性畸變而加工硬化,并同時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。圖6-22所示為10鋼切削時(shí)切屑和鋼件的等硬度曲線。由圖6-22可知,加工面上的硬度提高了近3倍。