1、汽車后橋齒輪熱處理學院：化工裝備學院專業(yè)/級別：材料成形和控制工序1301級學號： 1201312XX學生姓氏： XXX指導教師：王紅梅時間： 2015年12月前言金屬材料是人類文明發(fā)展的產(chǎn)物，石器時代以后的銅器時代、鐵器時代都是非常明顯的金屬材料使用時代。 近年來，我國的基礎設施，汽車行業(yè)迅速發(fā)展。 通常，如果汽車部件的受力狀況復雜，則汽車部件需要更高的過程。汽車后橋齒輪一般是指后驅動汽車的齒輪差速器。 差速器通過齒輪增加扭矩，調節(jié)左右兩車輪的轉速，通過齒輪將發(fā)動機的動力傳遞給汽車，開動汽車。 因此，在齒輪的耐磨損性、疲勞強度、心部強度、沖擊韌性等方面要求比一般齒輪高。熱處理是應用廣泛的重要

2、基礎工藝之一。 金屬材料經(jīng)過嚴格控制的加熱和冷卻條件處理，通過改變材料的內部組織達到人們所要求的使用性能和壽命。 在充分發(fā)揮材料潛能、節(jié)約能源、進行清潔生產(chǎn)和人類社會可持續(xù)發(fā)展方面，熱處理技術的開展是不可忽視的。目錄前言標題11 .汽車后橋從動圓柱斜齒輪的工作條件和性能要求21.1汽車后橋從動圓柱斜齒輪的工作條件21.2性能要求22 .選擇材料22.1材料使用性能22.2材料的工藝性能22.3材料的經(jīng)濟性33 .汽車后橋齒輪的工藝路線33.1準備33.2底材33.3鍛造33.4正火53.5機械加工53.6滲碳淬火低溫回火53.7噴丸硬化63.8精加工63.9校準、檢查6參考文獻7題目汽車后橋從

3、動圓柱斜齒輪的形狀尺寸如下圖所示。 齒輪表面的耐磨損，硬度58-62HRC，齒中心的硬度35-40HRC，變形量盡量小，齒中心的沖擊吸收功在55J以上，屈服強度不小。 齒輪節(jié)圓直徑為125mm，模數(shù)m=5。 選擇合適的材料，制定加工工序，說明各步驟的熱處理目的、工藝規(guī)范和組織，試著制作熱處理工藝卡。1 .汽車后橋從動圓柱斜齒輪的工作條件和性能要求1.1汽車后橋從動圓柱斜齒輪的工作條件后橋齒輪是后橋驅動的兩輪間的齒輪機構，是汽車減速機的一部分。 機車以不同速度運行時，齒輪總是在高速沖擊負荷、高速低扭矩、低速高扭矩的情況下工作，且機箱變化頻繁，工作溫度高。因此，后橋齒輪要求高彎曲扭矩和抗疲勞性，齒

4、面具有高硬度和耐磨損性，齒輪心部具有足夠高的強度和韌性。1.2性能要求齒輪表面硬度58-62HRC，齒輪齒中心的硬度35-40HRC，齒中心的沖擊吸收功，屈服強度。2 .選擇材料2.1材料使用性能后橋齒輪通過齒面接觸傳遞動力，兩齒面相互嚙合時有滾動和滑動，齒部承受較大的交變彎曲應力和接觸壓縮應力。 移位、起動或嚙合不均勻時，對齒部施加沖擊力。 因此，齒輪的破損形態(tài)主要是齒的折斷和齒面的剝落和過度的磨損。 此外，齒輪工作時的負荷大，轉速高，承受較大的沖擊負荷。等滲碳鋼制造較多，經(jīng)滲碳淬火處理后使用。2.2材料的工藝性能后橋齒輪需要車、磨、鉆、磨等機械加工，因此后橋齒輪材料的選擇應符合機械加工工藝

5、性能。2.3材料的經(jīng)濟性工廠的可持續(xù)發(fā)展，應該考慮經(jīng)濟效益。 通常在滿足性能要求的基礎上盡可能使用廉價的材料。 價格低于20CrMnTi，但性能不如20CrMnTi好。 20CrMnTi為低碳合金鋼，該鋼具有較高的機械性能，滲碳淬火低溫淬火后，表面硬度為58-62HRC，芯部硬度為30-45HRC。 20CrMnTi的工藝性能好，鍛后用正火改善切削加工性。 另外，20CrMnTi的淬火性也很好，由于合金元素鈦的影響，對過熱不敏感，因此，滲碳后可以直接降溫淬火。 滲碳速度快，過渡層均勻，滲碳淬火后變形小。 適用于高速中負荷、受到?jīng)_擊、摩擦的重要零件的制造，因此根據(jù)齒輪的動作條件選擇20CrMnT

6、i鋼比較合適。3 .汽車后橋齒輪的工藝路線預備材料下材料鍛造正火機械加工滲碳淬火及低溫淬火噴丸硬化內孔及換擋槽等機械加工后工序3.1備用材料準備生產(chǎn)必要的材料，準備原料。3.2底材根據(jù)汽車后橋齒輪的尺寸，對原材料綜合考慮熱處理，加工佘量。 3.3鍛造鍛造加工是將原材料狀態(tài)的工件鍛造成近制品形狀?；驹瓌t：鋼材在鍛造溫度范圍內應具有良好的塑性和低的變形阻力能鍛造出優(yōu)質鍛造品為了減少加熱火回，提高鍛造生產(chǎn)率，鍛造溫度范圍應盡量擴大。初鍛溫度的確定：必須保證沒有鋼的過燒現(xiàn)象關于碳鋼：初鍛溫度應比鐵-碳平衡圖的固相線低150250。確定最終溫度：保證鋼材在精鍛前具有足夠的塑性；使鍛造品獲得良好的組織性

7、能。亞共析鋼中，終軋溫度為A3線以上1550，位于單相奧氏體區(qū)，塑性良好。各種鋼的鍛造溫度范圍：1、普通碳鋼初鍛溫度1280C、終鍛溫度700C、鍛造溫度范圍580C；2、優(yōu)質碳結構鋼初鍛溫度1200C、終鍛溫度800C、鍛造溫度范圍400C；3、碳工具鋼的初始鍛溫度為1100C、最終鍛溫度為770C、鍛造溫度范圍為330C；4、合金結構鋼的初鍛溫度11501200C、終鍛溫度800850C、鍛造溫度范圍350C；5、合金工具鋼初始鍛溫度10501150C、最終鍛溫度800850C、鍛溫度范圍250300C；6、高速工具鋼初始鍛造溫度11001150C、最終鍛造溫度900C、鍛造溫度范圍200

8、250C；7、耐熱鋼的初始鍛造溫度11001150C、最終鍛造溫度850C、鍛造溫度范圍250300C；8、彈簧鋼初始鍛溫度11001150C、終鍛溫度800850C、鍛造溫度范圍300C；9、軸承鋼的初鍛溫度1080C、終鍛溫度800C、鍛造溫度范圍280C；20CrMnTi屬于合金結構鋼、亞共析鋼。 因此，初鍛溫度為1150、終鍛溫度為800。3.4正火正火處理、材料組織的改善、晶粒的微細化合金鋼，在淬火前去除魏氏組(羽毛狀的上貝氏體)，為準備下一次加工和滲碳，改變硬度。20CrMnTi為亞共析鋼，因此應加熱至上述3050，保溫一段時間后，在空氣中冷卻至室溫。 正火處理后的硬度正常為150

9、HB-240HB左右，金相組織為粒狀貝氏體、白色斷續(xù)網(wǎng)狀分布的鐵素體和黑色塊狀珍珠巖。 改善材料硬度，便于機械加工。3.5機械加工正火可以提高低碳鋼的硬度，對工件進行粗加工，切取斜齒，進行內孔和換向槽等的粗加工。3.6滲碳淬火低溫淬火滲碳可以在滲碳工件的表面獲得高硬度，滲碳溫度為920940，滲碳溫度為5h，滲碳后預冷至840860，直接淬火(為避免第二種淬火脆性的發(fā)生，采用油冷)，獲得細的馬氏體組織。 可以滿足汽車后橋齒輪的硬度達到58-62HRC。 淬火后的鋼必須淬火，消除工件的內應力，減小變形和裂紋的傾向，使不穩(wěn)定的淬火馬氏體和殘馀奧氏體變成比較穩(wěn)定的鐵素體和滲碳體或碳化物的兩相混合物。

10、工件在滿足高硬度的同時，內部需要充分的韌性。 低溫烘烤，選擇溫度150250。低溫淬火在維持高硬度(5864HRC )、高強度、耐磨損性的同時，適當提高淬火鋼的韌性，并且顯著降低鋼的淬火應力和脆性。3.7噴丸硬化噴丸硬化使用顆粒與工件表面碰撞，填充殘留的壓縮應力，提高工件疲勞強度。 用鑄鋼丸進行處理。 其硬度一般為4050HRC，加工硬金屬時，工件的硬度可提高到5762HRC。3.8精加工磨內孔和換檔槽等的精加工。3.9校準、檢查齒形齒的方向、公法線和變動量、徑向振動、基節(jié)的偏移、周節(jié)的累積誤差。參考文獻1 .楊秀英，劉春忠.金屬學和熱處理M .北京：機械工業(yè)出版社，20102崔中圻，訂耀春.金屬學和熱處理M .北京：機械工業(yè)出版社，2007年3何世柱.機械工程材料M .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1990年4傅水根.機械制造技術基礎M .北京：清華大學出版社，2010年5趙品、謝輔洲、孫振國.材料科學基礎教程M哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1990雨的印記2010.http:/溫哥華. B/link？ 網(wǎng)址楊軍.中國知網(wǎng)