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

齒輪軸指支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件，一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑，機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。為提高齒輪軸的破斷能力，獲得高硬度、強耐磨性，可選用齒輪軸淬火設備。

齒輪軸淬火設備以IGBT為主要器件，功率電路以串聯振蕩為基本特征，控制電路以頻率自動跟蹤，每臺設備都配有相應的感應器，可段瞬間達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。

可以看出一點：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類的軸類淬火設備，三種淬火設備的工作原理相同：將工件放入感應器(線圈)內，當感應器中通入一定頻率的交變電流時，周圍即產生交變磁場。交變磁場的電磁感應作用使工件內產生封閉的感應電流──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，向內逐漸減小，這種現象稱為集膚效應。工件表層高密度電流的電能轉變為熱能，使表層的溫度升高，即實現表面加熱。電流頻率越高，工件表層與內部的電流密度差則越大，加熱層越薄。凸輪感應器有時采用雙孔串聯，主要是為了利用變頻電源的功率，一般凸輪軸的軸頸數量少（如3個），而加熱表面積大，凸輪則數量多（如8個）而加熱面積小。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻，即可實現表面淬火。

汽車半軸局部感應加熱感應器的類型

等直徑變匝距感應器 當變截面圓柱體毛坯加熱時,例如帶臺階的變徑毛坯,在同一加熱時間內,必須保證在各個區段上析出不同的能量,能量也就是單位長度上的功率與直徑區段相對應。這一點靠各區段上磁場強度的相應分布便可做到,為此感應器應做成變匝距的。直徑的區段上的匝距而磁場強度。為此要確定各個區段上的單位功率, 平均單位功率和平均單位匝數,感應器的分段長度。齒輪感應淬火的應用前景感應淬火是熱處理行業所追求的清潔生產工藝,感應淬火所具有的一系列優點是其他熱處理工藝難以比擬和取代的。

以上這種變截面圓柱體毛坯加熱,感應器設計為變匝距,優點是感應器可做成等直徑,不必仿型。

缺點是感應器設計制作較復雜,對于相對較細的直徑來說感應加熱的效率偏低。而且設備調試也較復雜。

因此目前在半軸二火補溫加熱時更多得采用仿型感應器。感應器設計為等匝距。

等匝距仿型感應器 仿型感應器加熱的基本原理是根據感應加熱的電效率與感應器線圈內徑與坯料外徑之比有一定的函數關系來考慮的。

1.仿型的矩形感應器形式

矩形感應器又可稱為橢圓截面感應器,與這種仿型的矩形感應器配套的機械裝置常見的推料方式有3種情況:利用氣缸或液壓缸移動坯料;鏈式或板式輸送帶移動坯料;自動旋轉裝置移動坯料。

仿型的矩形感應器存在以下問題:由于坯料形狀的特殊性,向感應器進料和出料時,坯料在感應器內移動困難等問題。雖然感應器制作工藝較簡單,但機械動作較復雜,這種方式較少采用。

2.仿型的U型感應器形式

仿型的U型感應器是坯料端部感應加熱又一種常用的加熱方法。仿型的U型感應器常見的坯料移動方式,也有3種形式:利用氣缸推動坯料;利用鏈(板)式移動坯料;自動旋轉裝置移動坯料。

這種仿形的U型感應器的機械動作雖然比較矩形感應器簡單一些,但感應器的制作太復雜,人們也較少采用,另外,U型感應器的效率也相對。

錐齒輪感應淬火工藝

新工藝針對錐齒輪的淬火工藝開發，但不受零件的限制。所有的工件都得到平直的、連續的表面，這樣淬火后工件才能得到足夠的尺寸精度。

原則上，新裝置的工作方式和一般模式相同。附加的是，新裝置具有堅固的底部固定和上部固定裝置，可以很好地夾持加熱后的工件，實現淬火工藝。

采取新一代感應淬火設備和淬火工藝后，實現如下的優點：

（1）工藝過程能夠在生產線實現。

（2）單件流動。

（3）工藝隨時開始，不需要爐子那樣長的加熱過程。

（4）由于加熱時間短，因此節能。

（5）由于控制優良，可實現的重復性生產。

（6）工件終尺寸精度。

（7）工件變形小，廢品率低。

（8）后續工序少。

淬火設備的核心裝置是一種新的感應淬火機床，配置完整的感應器系統和冷卻系統。

齒輪的雙頻感應加熱淬火方式

1雙頻感應加熱原理

由于可控硅變頻器研制成功，能更方便地得到所要求的頻率，因此就為從單頻率感應加熱轉向兩個以上頻率組合加熱的方法提供了可能性。

1.1原理

為了均勻加熱表面凹凸不平的制件，曾設想用兩種不同的頻率進行感應加熱。根據被加熱制件的形狀和渦流穿入深度 ，利用頻率的低頻提高制件凹處的溫度 ，高頻提高制件凸起部分的溫度 ，從而使制件獲得均勻的溫 度 。

這種原始的雙頻感應加熱 和單頻加熱相比，雖可獲得較高的淬火質量。但作為使齒面 加熱更均勻的關鍵參數—— 頻率轉換時間的控制是很難掌握的 。實際上往往要經過數次試驗方能確定，故效率很低 。并且要使用兩臺高頻變壓器，頻率轉換計時失準時很難調整 。此外，還受齒輪模數和輪廓尺寸的限制 。動車軸、機車軸是一種即傳遞動力而又起支撐作用的心軸,而車輛軸是一種不傳遞動力而只起支撐作用的心軸,主要承受彎曲或彎曲疲勞負荷。

1.2 新的雙頻感應加熱方法

新的雙頻感應加熱方法可取代傳統的單頻和原始的雙頻感應加熱的新的雙頻感應加熱裝置，尤其適臺對齒輪進行，高生產率的熱處理 。這種雙頻感應加熱只用一個感應線圈，可輪流用連續的或斷續的不同頻率的電流，使工件均勻加熱 。雖以極短的時間間隔輪流通以不同頻率的電流 ，但和用兩個不同頻率重合在一起 加熱時的效果一樣，可以隨意調節齒底 、齒面溫度 。與傳統方法相比，生產率和控制性能都得到明顯改善 。鏈輪高頻淬火設備應用廣泛，主要有下面幾大應用領域：1、直徑300以下鏈輪的熱處理。