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齿轮泵元件的零件热处理工艺方法及注意事项
发布者:齿轮泵  发布时间:2022/02/09  【 】【打印

液压技术的广泛应用,对液压元件的性能和质量提出了越来越高的要求。在性能上要求向高压、大流量、高转速、高容积效率等方向发展,在结构上要求微型化,在质量上则要求有高的可靠性。齿轮泵的零件的特点是体积小而精度要求高,在工作过程中承受复杂的服役条件。因此,在选材与热处理上应保证有高的强度,良好的韧性,高的耐磨性和尺寸稳定性。液压元件的零件热处理工艺有如下特点:

(1)应用预备热处理,改善材料的组织和性能,为零件最终热处理做准备。

(2)普遍应用化学热处理工艺(渗碳、渗氮、碳氮共渗和硫氮碳共渗等),提高零件的耐磨性和疲劳强度。

(3)广泛采用马氏体分级淬火,减小零件淬火畸变。应用稳定化处理和冷处理,以保持零件的尺寸稳定。

(4)应用少无氧化脱碳的热处理方法。

齿轮泵零件的热处理

齿轮泵由泵体、前后泵盖及在泵体内互相啮合旋转的一对齿轮组成。结构简单、紧凑、工艺性好。在使用中对污物不敏感,工作可靠。它的主要热处理零件有齿轮、泵轴及泵体等。

1.齿轮的热处理

齿轮泵齿轮在工作时,除与机械传动齿轮一样其齿面受到脉动接触应力和摩擦力作用,齿根受到脉动弯曲应力作用外,整体还受到弯曲疲劳应力作用。为保证泵的性能和使用寿命,齿轮必须具有高的强度和高耐磨性。因此,中、高压齿轮泵齿轮多采用低碳合金钢制造,如20CrMnTi,20CrMo等。低压齿轮泵齿轮则用40Cr钢制造。

液压泵齿轮的制造工艺路线安排多是经滚齿、剃齿后进行热处理,热处理后齿面不再进行精加工,这就要求在热处理过程中不能出现氧化、脱碳现象,因而采用炉内油淬的可控气氛炉。有时在滚齿后进行热处理,而后再进行珩齿,则允许在热处理后有微量氧化、脱碳层存在,在这种情况下,可采用井式炉进行渗碳,在油淬前的转移过程中有少量氧化脱碳。

为保证齿轮端面和轴颈的垂直度,磨加工应用角度磨床,这时齿轮端面易产生磨削裂纹造成废品。对此除在磨削工艺上采取措施外,在热处理工艺上也应采取措施,即严格控制表层碳含量[w(C)在0.8%~0.9%之间]和残留奥氏体量(按GB/T9450标准控制应小于5级)。

2.齿轮泵轴的热处理

轴是传递转矩的零件,工作中受到冲击扭转应力和液压力产生的弯曲疲劳应力作用。轴颈部分还承受磨损。因此泵轴应具有较高的强度和硬度,同时具有良好的韧性。泵轴的失效形式多为轴头键槽处局部断裂或整体扭断。中、高压齿轮泵泵轴采用42CrMo或40Cr钢制造。当轴与齿轮做成一体时,则与齿轮材料相同(20CrMo,20CrMnTi)。

3.泵体的热处理

齿轮泵泵体材料过去多为高强度灰铸铁HT300等。随着齿轮泵压力的提高,铸铁材料已不能满足要求。特别是在液压力作用下,齿轮被推向低压油腔一侧,齿顶与泵体接触产生刮研,这一现象称为“扫膛”。“扫膛”对泵的压力和容积效率均产生不良影响。为提高泵体的强度和减少“扫膛”的影响,泵体材料采用变形铝合金或铸铝合金,需经固溶处理并有效强化

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