齿条材料和热处理方法
2018-11-23

齿条齿轮的材料一般有45#钢S45C和合金钢SCM440,下面简单给您介绍一下齿条齿轮的材质和热处理的方法。

S45C(机械构造用碳素钢)

S45C是含碳量为45%的中碳钢(Steel)的代表,因为进货非常容易,正齿轮,斜齿齿轮,齿条,伞形齿轮,蜗杆等各种齿轮多使用这种材料。

SCM440(铬钼合金钢)

含碳量C=40%,成分中含有铬/钼等成分的中碳合金钢。比S45C的强度高,通过调质或高频淬火处理可提高硬度,用来制造各种不同的齿轮。

什么是调质处理?

调质处理是将淬火及高温回火相结合,调整钢材(钢件)硬度/强度/韧性的热处理。

因为调质后的材料及制品要进行机械加工,所以硬度达不到淬火后那么高

什么是高频淬火

S45C或SCM440这样含碳量在35%以上的碳素钢,对其表面进行硬化处理的方法。

要注意的是,对齿轮进行高频处理后,会发生齿面及齿顶的硬度达到使用要求,但齿根部分达不到淬火硬度的情况。硬度低于渗碳淬火处理的硬度。齿轮经过高频淬火后精度下降。作为高精度齿轮使用时需要对齿轮做磨削加工。台湾齿条 www.think-tst.com 


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齿条标准制作工序步骤:材料,铣四面,滚齿,修整长度,热处理,整直,钻孔,四面研磨,齿面研磨,成品检验,成品包装。一选择材料中碳鋼各國用語,分別為日本JIS規格:S45C美國SAE規格:1045中碳鋼,德國DIN規格:CK45退火退火是為了軟化鋼材、調整結晶組織、去除內部應力、改善冷軋加工及切削性的熱處理方法。根據使用目的,退火細分為完全退火、球化退火、去應力退火、中間退火等中間退火為了使下一道工序的加工容易進行,冷軋工序的途中對變硬材料做軟化處理的退火加工。S45C(機械結構用冷軋碳素鋼)190~230HB調質調質是淬火與回火(高溫)處理相結合、調整鋼的硬度/強度/ 靭性的熱處理。調質處理後的材料硬度為一般機械加工範圍的硬度 一般調質硬度如下表示:S45C(機械結構用碳素鋼)200~230HBSCM440(機械結構用合金鋼)200~230HB二:銑四面把原本的素材,加工成我們要的外徑尺寸及形狀。利用成型刀具,依照標準的齒距及齒形做滾齒加工。齿形的术语 齿距比较表四、修整长度修整長度是為了讓每支齒條的長度都能一致,相接時能順暢的做接合動作,每種齒型在做相接時,都有不同的關隙,間隙太小齒條組裝時會相抵,間隙過大齒型會不完整,而且不美觀。 為了確保各齒型的間隙都能適中,在製作過程中我們用厚薄規來檢驗每支齒條的間隙。五、热处理高週波(又稱高頻淬火)高週波是將含碳量在0.30%以上的鋼材通過感應加熱,使材料表面變硬的淬火熱處理。經過高週波熱處理的齒條,其齒面及齒頂可以得到高硬度。其中M8齒條因為齒高比較長,齒根部有得不到硬化的可能性,所以熱處理方式改為中週波(又稱低頻淬火),按照M8的齒形一齒一齒加工,確保日後機台重傳動而崩齒。高週波熱處理後需要在做低溫回火處理,目的是讓材料的硬度降低、增強韌性。S45C & SCM440的高週波硬度及硬化層深度,參考如下淬火硬度45~50HRC有效硬化層深度 1~1.5mm六、整直熱處理後齒條一定會彎曲變形,藉由整直的步驟, 來把變形的齒條壓為平整,以利後續加工。七、钻孔鑽孔程序至於熱處理後,是為了防止孔徑及孔距的變形,以及整直時怕壓到孔位而導致斷裂。定位銷孔的孔距及孔徑一定要現配,不然無法對齊。定位銷孔的用意是要讓齒條能更牢固的致於機檯上。八、四面研磨由於高週波熱處理(高頻淬火)產生形變,所以一般情況下齒條的精度會下降。藉由四面研磨來改善表面的形變及精度,也可以讓齒面研磨時有個更精準的基礎承靠面。九、齿面研磨齒條表面研磨後,表面粗糙度降低,平行度跟垂直度也會更精準。沒有經過高週波熱處理(高頻淬火)的齒條齒面強度低。 通過淬火處理,齒條的齒面強度可以提高約3~5倍左右,但是因為熱處理時的溫度影響,齒條的齒面精度下降,噪音增大。淬火處理後對齒面做研磨加工可以改善熱處理精度和齒面粗糙度,製造出高精度、高強度的齒條。齒面經過研磨加工後、齒面粗糙度降低,齒條的強度提高。十、成品检验十一、成品包装

为了传递动力,我们需要用到齿轮齿条,齿轮齿条的基本术语有齿轮的大小、压力角、齿数等,在这里,我将简单介绍一下理解齿轮所必要的术语、尺寸、换算关系等齿轮齿条的基本知识。齿轮的大小ISO(国际标准化机构)规定,表示齿**小的单位使用模数。但是,实际上还使用其他方式来表示齿轮的大小。模数模数M=1(P=3.1416)模数M=2(P=6.2832)模数M=4(P=12.566)模数乘以圆周率即可得到齿距(P)。齿距是相邻两齿之间的长度。P=圆周率X模数(πm)CP(周节),周节即圆周齿距。也就是齿距(P)。例如,使用周节CP可以制作齿距为CP5\CP10\CP15\CP20这样齿距为整数的齿轮。与模数的换算关系 m=cp/πDP(径节)英文为Diametral pitch。按ISO标准规定,长度单位使用毫米(mm)。但在美国、英国等国家,一直使用英寸作为长度单位。在这些国家中使用DP来表示齿轮的大小。与模数的换算关系 m=25.4/DP压力角决定齿轮齿形的参数。即齿轮齿面的倾斜度。压力机(a)一般采用20°。但有时客户的图纸也有14.5°,15°、17.5°,所以这些都要注意。 齿数以上所叙述的模数,压力角,齿数是齿轮的三大基本参数。以此参数为基础计数齿轮各部尺寸。齿高和齿厚齿轮的高度由模数(m)来决定。在这里我简单介绍一下齿高(h)/齿顶高(ha)/齿根高(hf)齿高(h)是从齿顶到齿根的高度。h=2.25m(=齿顶高+齿根高)齿顶高(ha)是从齿顶到分度线(中线)的高度。(分度线是计算齿条尺寸的基准线)ha=1.00m齿根高(hf)是从齿根到分度线(中线)的高度。hf=1.25m齿厚(s)的基准是齿距(P)的一半。S=πm/2 P=πm直齿轮到此为之,我已经向各位介绍了有关齿轮的基本参数,接下来,我们将介绍有关直齿齿轮齿条的各部分的名称和尺寸计算决定齿**小的参数是齿轮的分度圆直径(d)。分度圆直径(d)d=zm齿顶圆直径(da)da=d+2m齿根圆直径(df)df=d-2.5m在这里我所介绍的齿顶圆和齿根圆,可以直接看到,而分度圆在实际的齿轮上无法直接看到。因为分度圆是为了决定齿轮的大小而假设的圆。斜齿轮特点:比直齿的强度要高,噪音以及振动小缺点是轴方向产生推力端面模数(mt)和法向模数(mn)的关系式Mt=mn/cosb分度圆直径d=zmn/cosb材料:S45C(机械构造用碳素钢)S45C是含碳量为45%的中碳钢(Steel)的代表,因为进货非常容易,正齿轮,斜齿齿轮,齿条,伞形齿轮,蜗杆等各种齿轮多使用这种材料。SCM440(铬钼合金钢)含碳量C=40%,成分中含有铬/钼等成分的中碳合金钢。比S45C的强度高,通过调质或高频淬火处理可提高硬度,用来制造各种不同的齿轮。什么是调质处理?调质处理是将淬火及高温回火相结合,调整钢材(钢件)硬度/强度/韧性的热处理。因为调质后的材料及制品要进行机械加工,所以硬度达不到淬火后那么高什么是高频淬火像S45C或SCM440这样含碳量在35%以上的碳素钢,对其表面进行硬化处理的方法。要注意的是,对齿轮进行高频处理后,会发生齿面及齿顶的硬度达到使用要求,但齿根部分达不到淬火硬度的情况。硬度低于渗碳淬火处理的硬度。齿轮经过高频淬火后精度下降。作为高精度齿轮使用时需要对齿轮做磨削加工。

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