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車軸感應(yīng)淬火設(shè)備

感應(yīng)器研制車軸是一個(gè)變直徑的圓柱體，要實(shí)現(xiàn)全長表面淬火在很大程度上取決于感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造。加熱用感應(yīng)器的設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮①使被加熱零件的表面溫度均勻;②感應(yīng)器損耗小，電;③感應(yīng)器冷卻良好;④制造簡單，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，操作使用方便。車軸加熱感應(yīng)器用矩形紫銅管制造成圓形感應(yīng)器，并通水冷卻，零件加熱后由用附帶噴水圈進(jìn)行噴射冷卻。為了保證在感應(yīng)加熱中盡可能地減少漏磁，提高加熱效率，感應(yīng)器與零件之間的間距盡可能小，但要有足夠的間隙，活塞桿淬火設(shè)備供貨商，保證使感應(yīng)器能與車軸的相對運(yùn)動(dòng)順利進(jìn)行。因此，選擇圓環(huán)形感應(yīng)器內(nèi)側(cè)與車軸輪座表面之間的距離為5～6ｍｍ較為合適。

加熱設(shè)備頻率的選擇感應(yīng)加熱的電流透入深度與電流的頻率成反比，必須正確選擇中頻發(fā)生器設(shè)備的中頻電流頻率，以實(shí)現(xiàn)一定加熱深度的感應(yīng)加熱。正確選擇加熱電流頻率可實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求，提高熱處理質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的效能，提高生產(chǎn)率，節(jié)省電能。感應(yīng)器的電頻率選擇與零件的直徑大小有關(guān)，大直徑零件可采用較低的頻率，所以對于直徑很大的車軸，選擇下限頻率中頻電源作為車軸感應(yīng)加熱的中頻加熱設(shè)備。

冷卻器的研制車軸中頻感應(yīng)表面淬火，冷卻是關(guān)鍵。因?yàn)檐囕S鋼的含碳量低，臨界冷卻速度高。選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s方法和冷卻介質(zhì)，才能使淬火區(qū)獲得馬氏體組織。因此，冷卻器的合理設(shè)計(jì)就顯得致關(guān)重要。所以 ，噴水圈噴水孔采用多排交叉分布，為防止靠近感應(yīng)器處噴水孔噴射水柱飛濺影響加熱效果。

淬火機(jī)床的研制為盡可能減少車軸淬火后的變形，淬火機(jī)床采用豎立式，車軸垂直放置，自身旋轉(zhuǎn)，以使車軸圓周表面的加熱均勻。淬火機(jī)床上的中頻變壓器連接加熱用感應(yīng)器一起可沿車軸縱向上下移動(dòng) ，移動(dòng)速度采用變頻連續(xù)可調(diào)。

采用同時(shí)雙頻法，頻率較低和較高同時(shí)饋入感應(yīng)器。硬化通過加熱來實(shí)現(xiàn)。正確淬火對于的旋轉(zhuǎn)硬化結(jié)果至關(guān)重要，應(yīng)該在加熱后盡快進(jìn)行。時(shí)間間隙加熱和淬火可以通過使用快速CNC軸定位來化噴頭，或通過將猝熄電路集成到感應(yīng)器中。在此期間淬火階段齒輪的轉(zhuǎn)速降低到50rpm以下避免在與旋轉(zhuǎn)方向相反的側(cè)面上的“陰影效應(yīng)”。

許多其他因素影響自旋硬化結(jié)果。材料要硬化和其初始結(jié)構(gòu)，例如，具有決定性的影響。由于短奧氏體化時(shí)間，初始鋼結(jié)構(gòu)必須是密實(shí)的（ASTM7及以上）。非均勻的珠光體 - 鐵素體初始結(jié)構(gòu)是不合適的。初始結(jié)構(gòu)和碳含量的重要性隨模塊尺寸而增加減少。如果稍微增加的淬火畸變是可接受的，則是感應(yīng)的預(yù)淬火和回火在輪廓淬火之前可以大大提高齒輪的淬透性。

模塊尺寸是旋轉(zhuǎn)硬化的另一個(gè)關(guān)鍵因素。自旋硬化是一種通用且可靠的工藝，可以硬化齒輪，螺旋齒輪和內(nèi)齒輪與表面不規(guī)則的距離。利用的感應(yīng)器解決方案可用來限制這種效果通過增強(qiáng)功率分布。

花鍵軸淬火、凸輪軸淬火、齒輪軸淬火分別用什么樣的軸類淬火機(jī)

齒輪軸指支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件，一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑，機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。為提高齒輪軸的破斷能力，獲得高硬度、強(qiáng)耐磨性，可選用齒輪軸淬火設(shè)備。

齒輪軸淬火設(shè)備以IGBT為主要器件，功率電路以串聯(lián)振蕩為基本特征，控制電路以頻率自動(dòng)跟蹤，每臺設(shè)備都配有相應(yīng)的感應(yīng)器，可段瞬間達(dá)到工件淬火所需溫度，使工件表層的溫度升高，不會對工件其它部位造成氧化反應(yīng)。

可以看出一點(diǎn)：不管是花鍵軸淬火還是凸輪軸淬火亦或是齒輪軸淬火都選用的是感應(yīng)類的軸類淬火設(shè)備，三種淬火設(shè)備的工作原理相同：將工件放入感應(yīng)器(線圈)內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時(shí)，周圍即產(chǎn)生交變磁場。交變磁場的電磁感應(yīng)作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應(yīng)電流──渦流。電流在工件截面上的分布很不均勻，工件表層電流密度很高，向內(nèi)逐漸減小，這種現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使表層的溫度升高，即?shí)現(xiàn)表面加熱。電流頻率越高，工件表層與內(nèi)部的電流密度差則越大，加熱層越薄。在加熱層溫度超過鋼的臨界點(diǎn)溫度后迅速冷卻，即可實(shí)現(xiàn)表面淬火。

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