一种柔性销轴的处理方法与流程

本发明涉及一种柔性销轴，具体涉及一种柔性销轴的处理方法。

背景技术：

柔性销轴是通过弹性变形来达到均载的目的，在行星轮系或悬臂受载机构中得到广泛的应用，特别是在行星轮系机构中，行星轮多分流的均载机构多采用柔性销轴。但是现有的柔性销轴的硬化处理的深度≤3mm，属表面浅层硬化处理。浅层硬化处理仅能强化表面效果；其次是在使用过程中，浅层处理的表面容易破损、开裂、脱落，影响柔性销轴的使用安全性和可靠性；再其次是浅层处理，不能深度强化柔性销轴的组织和硬度（强度）。所以这种浅层处理的柔性销轴使用可靠性较低，用于行星轮系，柔性销轴使用过程中强度与柔性的协调性会发生变化，导致均载能力下降，稳定性和可靠性变差，使用时间短，导致行星轮系的运行维护费用高。这就需要一种改进柔性销轴的处理方法来提高柔性销轴的强度和韧性。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种方法简单、容易操作，可靠性好、处理后的柔性销轴具有良好的强度与柔性协调性和使用寿命长的柔性销轴处理方法。

本发明的柔性销轴的处理方法：包括加热处理装置和喷淋冷却装置，其特征在于：所述的处理方法如下：

a1、检查柔性销轴表面光洁度，除去柔性销轴表面粘附的碎屑和杂物；

a2、依据柔性销轴的材料特性、使用要求、硬化区宽度、硬化深度，确定采用整体加热处理方法，还是采用局部加热处理方法，整体加热处理方法按步骤a3，局部加热处理方法按步骤a12；

a3、安装喷淋头

将宽度与硬化区宽度相同的喷淋头安装在喷淋冷却装置的喷淋口上；

a4、设定冷却时间

依据冷却介质和柔性销轴的材料淬透性特点以及柔性销轴的直径大小，设定冷却时间为1min~5min；

a5、设定冷却速度

依据冷却介质和柔性销轴的材料淬透性特点，柔性销轴的直径大小和硬化深度，设定冷却速度为100℃~150℃/s；

a6、设定冷却终止温度

依据柔性销轴的材料特性，冷却终止温度设定为80℃~ 100℃；

a7、柔性销轴置于加热处理装置中，启动加热处理装置对柔性销轴加热到900℃~950℃的淬火温度；

a8、安装遮挡板

将加热的柔性销轴从加热处理装置中取出，固定在喷淋冷却装置的工作台上，对非硬化区用遮挡板遮挡；

a9、移动喷淋冷却装置，使喷淋头的喷淋口对准硬化区，按下喷淋冷却装置的启动按钮，冷却剂喷淋在柔性销轴的硬化区上，对其进行冷却硬化，达到设定的终止温度时，喷淋冷却装置自动停止喷淋，自然冷却到环境温度；

a10、从工作台上取出柔性销轴，金相检测硬化区的硬化深度，达到要求的硬化深度转到步骤a20，未达到要求的硬化深度转到步骤a11；

a11、当重复处理次数小于等于5时，转到步骤a7，否则转到步骤a19；

a12、依据柔性销轴的材料特性、硬化深度和硬化区宽度，调定感应加热频率和感应线圈的宽度，感应线圈的宽度与硬化区宽度相同；

a13、设定冷却速度和冷却时间

依据冷却介质和柔性销轴的材料淬透性特点，柔性销轴的直径大小和硬化深度，冷却速度设为100℃~150℃/s，冷却时间设为2min～8min；

a14、设定冷却终止温度

依据柔性销轴的材料特性，冷却终止温度设为80℃~ 100℃；

a15、柔性销轴固定在加热处理装置的感应夹具上，感应线圈套在柔性销轴的硬化区上，启动加热处理装置对柔性销轴的硬化区进行局部感应加热到900℃~950℃的淬火温度；

a16、取下感应线圈，加热后柔性销轴固定在冷却喷淋装置的工作台上，冷却喷淋装置的喷淋头对准感应加热后的硬化区，启动冷却喷淋装置，对感应加热的硬化区进行局部冷却硬化，达到设定的终止温度时，冷却喷淋装置自动停止喷淋，自然冷却到环境温度；

a17、从工作台上取出柔性销轴，金相检测柔性销轴的硬化深度，达到要求的硬化深度转到步骤a20，未达到要求的硬化深度转到步骤a18；

a18、重复处理次数小于等于5时，转到步骤a15，否则转到步骤a19；

a19、该柔性销轴报废，领取新的未处理的柔性销轴，转到步骤a 1；

a20、清除柔性销轴的表面氧化皮，打磨平整，清洗干净，涂上防锈油防氧化，封装入库。

本发明的柔性销轴的处理方法，依据柔性销轴的材料特性、使用要求、硬化区宽度和硬化深度，采取整体加热、遮挡板遮挡或采取感应线圈局部感应加热硬化处理，非硬化区、硬化区准确性好，改善了柔性销轴的软和硬的复合效果，具有良好的韧性和硬度的协调和平衡性，精准的非硬化区和硬化区的间隔式分布，起到类似弹簧的结构效果，柔性销轴有高硬度，同时又具有良好的柔性，提高了柔性销轴的使用寿命和可靠性；均载效果好，提高了行星轮系机构运行的稳定性和可靠性，延长了循环使用寿命，有效的降低了行星轮系机构的运行维护费用；本发明的处理方法可实现径向硬化处理、螺旋式硬化处理、轴向硬化处理，经济实用，方法简单易操作。

附图说明

图1为规侧间隔处理后的柔性销轴示意图。

图2为图1的A-A视图。

图3为螺旋硬化处理的柔性销轴的示意图。

图4为轴向硬化处理的柔性销轴的示意图。

图中：1、柔性销轴；2、硬化区；3、非硬化区；k、硬化区宽度；b、非硬化区宽度；h、硬化深度。

具体实施方式

实施列1 采用整体加热处理

处理步骤如下：

a1、检查柔性销轴表面光洁度，除去柔性销轴表面粘附的碎屑和杂物；

a2、依据柔性销轴的材料（42CrMo）特性、使用要求、硬化区宽度k=30mm、硬化深度h=10mm，对柔性销轴整体加热处理。

a3、安装喷淋头

将宽度与硬化区宽度k=30mm相同的喷淋头安装在冷却装置的喷淋口上。

a4、设定冷却时间

依据冷却介质水的特性、柔性销轴的材料淬透性特点和柔性销轴直径30mm，冷却时间设定为3min。

a5、设定冷却速度

冷却介质为水，依据水和柔性销轴的材料淬透性特点，柔性销轴直径30mm和硬化深度h=10mm，冷却速度设定为100℃/s。

a6、设定冷却终止温度

依据柔性销轴的材料（42CrMo）特性，冷却终止温度设为80℃。

7、柔性销轴置于加热处理装置中，对柔性销轴加热到900℃的淬火温度。

a8、安装遮挡板

将加热的柔性销轴从加热处理装置中取出，固定在喷淋冷却装置的工作台上，取宽度为非硬化区宽度b=30mm相同的环状遮挡板对非硬化区3进行遮挡。

a9、移动喷淋冷却装置，使喷淋头的喷淋口对准硬化区2，按下喷淋冷却装置的启动按钮，冷却水喷淋在柔性销轴硬化区2上，对其进行冷却淬火，达到设定的终止温度80℃时，喷淋冷却装置自动停止喷淋，让其自然冷却到环境温度；

a10、取下环状遮挡板，从工作台上取出柔性销轴，金相检测硬化区2的硬化深度h达到要求的硬化深度10mm，转到步骤a20；

a20、清除柔性销轴的表面氧化皮，打磨平整，清洗干净，涂上防锈油防氧化，封装入库。

实施例2 采用局部加热处理

处理步骤如下：

a1、检查柔性销轴表面光洁度，除去柔性销轴表面粘附的碎屑和杂物。

a2、依据柔性销轴的材料（40CrMnMo）特性、使用要求、硬化区宽度k=20mm和硬化深度h=15mm，对柔性销轴局部加热处理。

a12、依据硬化深度h=15mm和硬化区宽度k=20mm，调定感应加热频率和感应线圈的宽度，感应线圈的宽度为20mm。

a13、设定冷却速度和冷却时间

依据冷却介质水和柔性销轴的材料（40CrMnMo）淬透性特点，柔性销轴直径50mm和硬化深度h=15mm，冷却速度为150℃/s，冷却时间为5min。

a14、设定冷却终止温度

依据柔性销轴的材料（40CrMnMo）特性，冷却终止温度设为100℃。

a15、将柔性销轴固定在加热处理装置的感应夹具上，感应线圈套在柔性销轴的硬化区2上，启动加热处理装置对柔性销轴的硬化区2进行局部感应加热到950℃的淬火温度。

a16、移去感应线圈，将加热后的柔性销轴固定在冷却喷淋装置的工作台上，冷却喷淋装置的喷淋头对准硬化区2，启动冷却喷淋装置，对硬化区2进行局部冷却硬化，达到设定终止温度100℃时，冷却喷淋装置自动停止喷淋，让其自然冷却到环境温度。

a17、从工作台上取出柔性销轴，对柔性销轴进行金相检测，硬化深度h达到15mm，满足硬化深度要求。

a20、清除柔性销轴的表面氧化皮，打磨平整，清洗干净，涂上防锈油防氧化，封装入库。