汽车后桥齿轮热处理

1、汽车后桥齿轮热处理学院：化工装备学院专业/级别：材料成形和控制工序1301级学号： 1201312XX学生姓氏： XXX指导教师：王红梅时间： 2015年12月前言金属材料是人类文明发展的产物，石器时代以后的铜器时代、铁器时代都是非常明显的金属材料使用时代。 近年来，我国的基础设施，汽车行业迅速发展。 通常，如果汽车部件的受力状况复杂，则汽车部件需要更高的过程。汽车后桥齿轮一般是指后驱动汽车的齿轮差速器。 差速器通过齿轮增加扭矩，调节左右两车轮的转速，通过齿轮将发动机的动力传递给汽车，开动汽车。 因此，在齿轮的耐磨损性、疲劳强度、心部强度、冲击韧性等方面要求比一般齿轮高。热处理是应用广泛的重要

2、基础工艺之一。 金属材料经过严格控制的加热和冷却条件处理，通过改变材料的内部组织达到人们所要求的使用性能和寿命。 在充分发挥材料潜能、节约能源、进行清洁生产和人类社会可持续发展方面，热处理技术的开展是不可忽视的。目录前言标题11 .汽车后桥从动圆柱斜齿轮的工作条件和性能要求21.1汽车后桥从动圆柱斜齿轮的工作条件21.2性能要求22 .选择材料22.1材料使用性能22.2材料的工艺性能22.3材料的经济性33 .汽车后桥齿轮的工艺路线33.1准备33.2底材33.3锻造33.4正火53.5机械加工53.6渗碳淬火低温回火53.7喷丸硬化63.8精加工63.9校准、检查6参考文献7题目汽车后桥从

3、动圆柱斜齿轮的形状尺寸如下图所示。 齿轮表面的耐磨损，硬度58-62HRC，齿中心的硬度35-40HRC，变形量尽量小，齿中心的冲击吸收功在55J以上，屈服强度不小。 齿轮节圆直径为125mm，模数m=5。 选择合适的材料，制定加工工序，说明各步骤的热处理目的、工艺规范和组织，试着制作热处理工艺卡。1 .汽车后桥从动圆柱斜齿轮的工作条件和性能要求1.1汽车后桥从动圆柱斜齿轮的工作条件后桥齿轮是后桥驱动的两轮间的齿轮机构，是汽车减速机的一部分。 机车以不同速度运行时，齿轮总是在高速冲击负荷、高速低扭矩、低速高扭矩的情况下工作，且机箱变化频繁，工作温度高。因此，后桥齿轮要求高弯曲扭矩和抗疲劳性，齿

4、面具有高硬度和耐磨损性，齿轮心部具有足够高的强度和韧性。1.2性能要求齿轮表面硬度58-62HRC，齿轮齿中心的硬度35-40HRC，齿中心的冲击吸收功，屈服强度。2 .选择材料2.1材料使用性能后桥齿轮通过齿面接触传递动力，两齿面相互啮合时有滚动和滑动，齿部承受较大的交变弯曲应力和接触压缩应力。 移位、起动或啮合不均匀时，对齿部施加冲击力。 因此，齿轮的破损形态主要是齿的折断和齿面的剥落和过度的磨损。 此外，齿轮工作时的负荷大，转速高，承受较大的冲击负荷。等渗碳钢制造较多，经渗碳淬火处理后使用。2.2材料的工艺性能后桥齿轮需要车、磨、钻、磨等机械加工，因此后桥齿轮材料的选择应符合机械加工工艺

5、性能。2.3材料的经济性工厂的可持续发展，应该考虑经济效益。 通常在满足性能要求的基础上尽可能使用廉价的材料。 价格低于20CrMnTi，但性能不如20CrMnTi好。 20CrMnTi为低碳合金钢，该钢具有较高的机械性能，渗碳淬火低温淬火后，表面硬度为58-62HRC，芯部硬度为30-45HRC。 20CrMnTi的工艺性能好，锻后用正火改善切削加工性。 另外，20CrMnTi的淬火性也很好，由于合金元素钛的影响，对过热不敏感，因此，渗碳后可以直接降温淬火。 渗碳速度快，过渡层均匀，渗碳淬火后变形小。 适用于高速中负荷、受到冲击、摩擦的重要零件的制造，因此根据齿轮的动作条件选择20CrMnT

6、i钢比较合适。3 .汽车后桥齿轮的工艺路线预备材料下材料锻造正火机械加工渗碳淬火及低温淬火喷丸硬化内孔及换挡槽等机械加工后工序3.1备用材料准备生产必要的材料，准备原料。3.2底材根据汽车后桥齿轮的尺寸，对原材料综合考虑热处理，加工佘量。 3.3锻造锻造加工是将原材料状态的工件锻造成近制品形状。基本原则：钢材在锻造温度范围内应具有良好的塑性和低的变形阻力能锻造出优质锻造品为了减少加热火回，提高锻造生产率，锻造温度范围应尽量扩大。初锻温度的确定：必须保证没有钢的过烧现象关于碳钢：初锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150250。确定最终温度：保证钢材在精锻前具有足够的塑性；使锻造品获得良好的组织性

7、能。亚共析钢中，终轧温度为A3线以上1550，位于单相奥氏体区，塑性良好。各种钢的锻造温度范围：1、普通碳钢初锻温度1280C、终锻温度700C、锻造温度范围580C；2、优质碳结构钢初锻温度1200C、终锻温度800C、锻造温度范围400C；3、碳工具钢的初始锻温度为1100C、最终锻温度为770C、锻造温度范围为330C；4、合金结构钢的初锻温度11501200C、终锻温度800850C、锻造温度范围350C；5、合金工具钢初始锻温度10501150C、最终锻温度800850C、锻温度范围250300C；6、高速工具钢初始锻造温度11001150C、最终锻造温度900C、锻造温度范围200

8、250C；7、耐热钢的初始锻造温度11001150C、最终锻造温度850C、锻造温度范围250300C；8、弹簧钢初始锻温度11001150C、终锻温度800850C、锻造温度范围300C；9、轴承钢的初锻温度1080C、终锻温度800C、锻造温度范围280C；20CrMnTi属于合金结构钢、亚共析钢。 因此，初锻温度为1150、终锻温度为800。3.4正火正火处理、材料组织的改善、晶粒的微细化合金钢，在淬火前去除魏氏组(羽毛状的上贝氏体)，为准备下一次加工和渗碳，改变硬度。20CrMnTi为亚共析钢，因此应加热至上述3050，保温一段时间后，在空气中冷却至室温。 正火处理后的硬度正常为150

9、HB-240HB左右，金相组织为粒状贝氏体、白色断续网状分布的铁素体和黑色块状珍珠岩。 改善材料硬度，便于机械加工。3.5机械加工正火可以提高低碳钢的硬度，对工件进行粗加工，切取斜齿，进行内孔和换向槽等的粗加工。3.6渗碳淬火低温淬火渗碳可以在渗碳工件的表面获得高硬度，渗碳温度为920940，渗碳温度为5h，渗碳后预冷至840860，直接淬火(为避免第二种淬火脆性的发生，采用油冷)，获得细的马氏体组织。 可以满足汽车后桥齿轮的硬度达到58-62HRC。 淬火后的钢必须淬火，消除工件的内应力，减小变形和裂纹的倾向，使不稳定的淬火马氏体和残馀奥氏体变成比较稳定的铁素体和渗碳体或碳化物的两相混合物。

10、工件在满足高硬度的同时，内部需要充分的韧性。 低温烘烤，选择温度150250。低温淬火在维持高硬度(5864HRC )、高强度、耐磨损性的同时，适当提高淬火钢的韧性，并且显着降低钢的淬火应力和脆性。3.7喷丸硬化喷丸硬化使用颗粒与工件表面碰撞，填充残留的压缩应力，提高工件疲劳强度。 用铸钢丸进行处理。 其硬度一般为4050HRC，加工硬金属时，工件的硬度可提高到5762HRC。3.8精加工磨内孔和换档槽等的精加工。3.9校准、检查齿形齿的方向、公法线和变动量、径向振动、基节的偏移、周节的累积误差。参考文献1 .杨秀英，刘春忠.金属学和热处理M .北京：机械工业出版社，20102崔中圻，订耀春.金属学和热处理M .北京：机械工业出版社，2007年3何世柱.机械工程材料M .哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990年4傅水根.机械制造技术基础M .北京：清华大学出版社，2010年5赵品、谢辅洲、孙振国.材料科学基础教程M哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990雨的印记2010.http:/温哥华. B/link？ 网址杨军.中国知网