行星減速機(jī)在當(dāng)今的工業(yè)領(lǐng)域上是不可獲缺的,它是人類工業(yè)歷史上的偉大發(fā)明。行星減速機(jī)的發(fā)展有相當(dāng)長的歷史。
在南北朝時(shí)期,數(shù)學(xué)家袓沖之就發(fā)明了具有錐齒輪行星差動(dòng)傳動(dòng)的指南車;從19世紀(jì)開始,由于工程機(jī)械行業(yè)的迅速崛起,也使行星傳動(dòng)行業(yè)的使用范圍擴(kuò)大,進(jìn)一步促進(jìn)了行星齒輪減速機(jī)的發(fā)展;1951年德國首先成功研制了高速大功率行星齒輪傳動(dòng)裝置,并廣泛應(yīng)用于船舶、航空及工程機(jī)械以及軍事等領(lǐng)域。隨后,世界各國都開始大力發(fā)展這種技術(shù)并且不斷創(chuàng)新。
在改革開放以來,我國在行星減速機(jī)領(lǐng)域有很大發(fā)展,特別是最近幾年,隨著中央提出“中國制造2025”及其節(jié)能減排,提高工業(yè)化水平政策后,在行星減速機(jī)領(lǐng)域出現(xiàn)井噴式發(fā)展。但相對于國外來說,我國在領(lǐng)域的技術(shù)相對落后,一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域被國外所壟斷。這也我們所要發(fā)展的方向。
好的行星減速機(jī)材料,有利于提高齒輪減速機(jī)的承載力及使用壽命。
針對精密減速機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和齒輪的載荷性質(zhì),應(yīng)該廣泛采用硬齒面齒輪。獲得硬齒面齒輪熱處理方法有很多。如表面淬火、整體淬火、滲碳淬火、滲氮等,應(yīng)根據(jù)齒輪行星減速機(jī)的特點(diǎn)選定。
1.表面淬火
常見的表面淬火方法有高頻淬火(對小尺寸齒輪)和火焰淬火(對大尺寸齒輪)兩種。表面淬火的淬硬層包括齒根底部時(shí),其效果最好。齒面硬度可達(dá)45-55HRC.
2.滲氮
采用滲氮可保證齒輪在變形最小的條件下,達(dá)到很高的齒面硬度和耐磨性,熱處理后不再進(jìn)行最好的精加工,提高了承載能力。
3.滲碳淬火
滲碳淬火齒輪具有相對較大的承載能力,但必須采用精加工工序(磨齒)來消除熱處理變形,以保證精度。
滲碳淬火齒輪常用滲碳前碳的分?jǐn)?shù)為0.2%-0.3%的合金鋼,其齒面硬度常在58-62HRC范圍內(nèi),若低于57HRC時(shí),硬面強(qiáng)度顯著下降,高于62HR則脆性增加。滲碳淬火齒輪的硬度,從齒輪表面至深層逐漸降低,而有效滲碳深度規(guī)定為表面至硬度5.25HRC處的深度。
滲碳淬火在齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度方面的作用除使心部硬度有所提高外,還在于表面的殘余壓應(yīng)力。它可使最大壓應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力減小,因此磨齒時(shí)不能磨齒根部分。