汽车后桥锥齿轮热处理工艺设计文档(编辑修改稿)

汽车后桥锥齿轮热处理工艺设计文档(编辑修改稿)内容摘要：

艺曲线示意图；说明各热处理工艺曲线中加热温度、保温时间、冷却介质的选择理由，分析各热处理工艺后的力学性能； 6. 画出各热处理工艺后的金相组织示意图，分析显微组织特点，说明相组成物、组织组成物的名称。 7. 编写热处理工艺过程中的质量检测项目。 10 2．汽车后桥螺旋锥齿轮的热处理工艺设计 汽车后桥螺旋锥齿轮的服役条件 齿轮是机械工业中应用最广泛的重要零件之一。 其主要作用是传递动力，改变运动速度 和方向。 是主要零件。 其服役条件如下： 1) 齿轮工作时，通过齿面的接触来传递动力。 两齿轮在相对运动过程中，既有滚动，又有滑动。 因此，齿轮表面受到很大的接触疲劳应力和摩擦力的作用。 在齿根部位受到很大的弯曲应力作用； 2) 在运转过程中的过载产生振动，承受一定的冲击力或过载； 3) 变速齿轮在换档时，端部受冲击，承受一定冲击力； 4) 在一些特殊环境下，受介质环境的影响而承受其它特殊的力的作用。 汽车后桥锥齿轮常见的失效形式 根据其服役条件，常见的失效形式为： 1) 疲劳断裂 齿轮在交变应力和摩擦力的长期作用下，导致齿轮点面接 疲劳 断裂。 其产生是由于当齿轮受到弯曲应力超过其持久极限就出现疲劳破坏而超过材料抗弯强度时，就造成断裂失效； 2) 表面损伤 a) 点蚀：是闭式齿轮传动中最常见的损坏形式，点蚀进一步发展，表现为 蚀坑至断裂。 11 b) 硬化层剥落：由于硬化层以下的过渡区金属在高接触应力作用下产生塑性变形，使表面压应力降低，形成裂纹造成碳化层剥落； 3) 磨损失效 b) 摩擦磨损：汽车、拖拉机上后桥螺旋锥齿轮属于主载荷齿轮，受力比较大，摩擦产生热量较大，齿面因软化而造成塑性变形，在齿轮运转时粘结而后又被撕裂，造成齿面摩擦磨损失效 b) 磨粒磨损：外来质点进入相互啮合 的齿面间，使齿面产生机械擦伤和磨损，比正常磨损的速度来得更快。 另外，齿轮除上述失效形式外，还有在 换档 时，齿端相互撞击 ，而 造成的齿端磨损，或因换档过猛或过载造成断裂以及齿面塑性变形，崩角等失效形式。 汽车 后桥螺旋锥 齿轮的性能要求 根据 后桥螺旋锥 齿轮服役条件及失效形式，对齿轮的性能作如下要求： 1) 有较高的弯曲疲劳强度； 2) 表面有高的硬度和耐磨性； 3) 具有高接触疲劳抗力； 4) 足够的塑性和韧性； 5) 高的淬透性。 汽车 后桥螺旋锥 齿轮的材料的选择 12 螺旋锥齿轮是 属于 一种可以按稳定传动比平稳、低噪音传动的传动零件，传动效率高，传动比稳定，圆弧重叠系数大，承载能力高，传动平稳平顺，工作可靠，结构紧凑，节能省料，节省空间，耐磨损，寿命长，噪音小。 在各种机械传动中，以螺旋锥齿轮的传动效率为最高，对各类传动尤其是大功率传动具有很大的经济效益；传递同等扭矩时需要的传动件传动副最省空间，比皮带、链传动所需的空间尺寸小；螺旋锥齿轮传动比永久稳定，传动比稳定往往是各类机械设备的传动中对传动性能的基本要求；螺旋锥齿轮工作可靠，寿命长。 汽车 后桥螺旋锥 齿轮备选材料分析 球墨铸铁可以像钢一样 ，通过热处理和合金化等措施来进一步提高其使用性能。 比如，处理过的球墨铸铁可以取得很好的韧性，延伸率高达 24％；抗拉强度可以高达 1400MPa，基本接近钢材。 与钢材相比，球墨铸铁还有很多优点。 比如铸造性能好，成本相对较低。 由于球墨铸铁产量的不断增加，性能不断开发，现已成功部分取代了锻钢和铸钢，成为前景广阔的金属结构材料。 GB 规定的球墨铸铁牌号 序号 牌号 最小值 布氏硬度 主要金相组织 抗拉强度σ b（ MPa） 屈服强度σ （ MPa） 延伸率（％） 1 QT40018 400 250 18 130－ 180 铁素体 13 2 QT40015 400 250 15 130－ 180 铁素体 3 QT45010 450 310 10 160－ 210 铁素体 4 QT5007 500 320 7 170－ 230 铁素体＋珠光体 5 QT6003 600 370 3 190－ 270 珠光体＋铁素体 6 QT7002 700 420 2 225－ 305 珠光体 7 QT8002 800 480 2 245－ 335 珠光体或回火组织 8 QT9002 900 600 2 280－ 360 贝氏体或回火索氏体 1) 成分 球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五种元素 ,其中 14 2) 主要性能 球墨铸铁的力学性能以抗拉强度和延伸率两个指标作为验收依据。 在生产工艺稳定的条件下，也可根据硬度值进行验收。 因硬度与强度的对应关系建立在球化合格，化学成分、孕育稳定，铸造工艺合理的基础上，为保证性能，规定按硬度验收时，必须检验金相组织，其球化率不得低于 4 级。 即使硬度和球化合格，由于基体其中存在 渗碳体，磷共晶、高硅固溶强化等，可能使强度和韧性达不到要求。