本发明涉及一种齿轮的热处理方法，具体是一种螺旋伞齿轮的热处理方法，属于齿轮制造技术领域。
背景技术：
齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式，由于其具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等特点，因而在现代机床和仪器中的应用极为广泛。
齿轮作为齿轮传动的基础元件，是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，其中直齿圆柱齿轮的结构工艺性最好、最易加工，可采用任何一种齿形加工方法加工轮部，而对于螺旋伞齿轮(即螺旋圆锥齿轮)，由于其轮齿分布在一个圆锥体的表面、且齿形从大端到小端逐渐减小的圆弧形状，因此螺旋伞齿轮加工是齿轮加工中比较复杂的一种。
螺旋伞齿轮常用于两相交轴之间的运动和动力传递，在各种机械传动中，以螺旋伞齿轮的传动效率为最高，对各类传动尤其是大功率传动具有很大的经济效益，而且螺旋伞齿轮传递同等扭矩时需要的传动件传动副最省空间，同时螺旋伞齿轮具有传动比稳定、工作可靠、寿命长的特点。
现有的螺旋伞齿轮制造方法通常包括落料、锻压、车床粗车、前置热处理、精车、铣齿、后置热处理、磨齿等工序，中的后置热处理工序是使螺旋伞齿轮具有优良的耐磨性、较高的抗接触疲劳和抗弯曲疲劳性能及寿命长的关键工序，目前螺旋伞齿轮的后置热处理常规的作法是采用网带炉生产线渗碳淬火回火，这种传统方法存在螺旋伞齿轮各部分温差变化较大的问题，进而造成处理的螺旋伞齿轮存在变形量较大的缺陷，从而造成热处理后成品率较低。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种螺旋伞齿轮的热处理方法，可以实现降低螺旋伞齿轮各部分温差，进而实现降低螺旋伞齿轮的热处理变形量、保证较高的螺旋伞齿轮热处理成品率。
为实现上述目的，本螺旋伞齿轮的热处理方法包括以下步骤：
a.装筐操作：将正火处理过并粗车、铣齿后的螺旋伞齿轮半成品码放整齐装入热处理料筐中；
b.进炉前清洗处理：将码放有螺旋伞齿轮半成品的热处理料筐整体浸入清洗池中对螺旋伞齿轮进行清洗，清除螺旋伞齿轮表面残留污物；
c.渗碳处理：将完成进炉前清洗处理的热处理料筐整体整体置入渗碳炉中，控制渗碳炉炉温进行阶梯升温保温的加热方式；
d.等温淬火处理：将完成渗碳处理的热处理料筐整体置入冷却油池中进行等温淬火冷却；
e.淬火后清洗处理：将完成淬火处理的热处理料筐整体浸入清洗池中对螺旋伞齿轮进行清洗，清除螺旋伞齿轮表面残留油污；
f.回火处理：将完成淬火后清洗处理的热处理料筐整体整体置入回火炉中对螺旋伞齿轮进行回火处理；
g.空冷处理：将完成回火处理的热处理料筐整体整体取出并在空气中冷却。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤c中渗碳炉内部渗碳过程中充入丙烷气体。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤c中阶梯升温保温加热方式具体包括以下步骤：①800～830℃均温10min；②850～890℃强渗保温20min；③900℃扩散保温15min；④820～830℃淬火均温30min。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤d中冷却油池的油温为135～145℃。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤f中回火处理温度为185～195℃，时间为180min。
作为本发明的进一步改进方案，所述的热处理料筐具有多层的悬空网格隔段式结构，每个隔段内均设有齿轮定位机构，螺旋伞齿轮本成品分别置入每个隔段内。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤b和步骤e的清洗处理过程中对热处理料筐进行振动操作。
与现有技术相比，本螺旋伞齿轮的热处理方法中由于渗碳处理采用阶梯升温保温的加热方式，因此可以减小螺旋伞齿轮各部位的温差，消除加工应力的产生，减小因加热过快而导致的螺旋伞齿轮变形；由于在渗碳处理后采用等温淬火处理，因此恒定的油池温度确保螺旋伞齿轮冷却均匀，减小螺旋伞齿轮的变形，实现降低螺旋伞齿轮的热处理变形量、保证较高的螺旋伞齿轮热处理成品率。
具体实施方式
本螺旋伞齿轮的热处理方法包括以下步骤：
a.装筐操作：将正火处理过并粗车、铣齿后的螺旋伞齿轮半成品码放整齐装入热处理料筐中；
b.进炉前清洗处理：将码放有螺旋伞齿轮半成品的热处理料筐整体浸入清洗池中对螺旋伞齿轮进行清洗，清除螺旋伞齿轮表面残留污物；
c.渗碳处理：将完成进炉前清洗处理的热处理料筐整体整体置入渗碳炉中，控制渗碳炉炉温进行阶梯升温保温的加热方式；
d.等温淬火处理：将完成渗碳处理的热处理料筐整体置入冷却油池中进行等温淬火冷却；
e.淬火后清洗处理：将完成淬火处理的热处理料筐整体浸入清洗池中对螺旋伞齿轮进行清洗，清除螺旋伞齿轮表面残留油污；
f.回火处理：将完成淬火后清洗处理的热处理料筐整体整体置入回火炉中对螺旋伞齿轮进行回火处理；
g.空冷处理：将完成回火处理的热处理料筐整体整体取出并在空气中冷却。
为了减小螺旋伞齿轮齿形的变形、提高表面硬度，作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤c中渗碳炉内部渗碳过程中充入丙烷气体。
由于零件在加热过程中，不仅热应力会产生畸变，同时释放内应力也会产生畸变，而加热速度是影响螺旋伞齿轮应力产生的一个重要因素，螺旋伞齿轮各部位的温差越大则应力也就越大，因此为了减小螺旋伞齿轮齿形的变形，作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤c中阶梯升温保温加热方式具体包括以下步骤：①800～830℃均温10min；②850～890℃强渗保温20min；③900℃扩散保温15min；④820～830℃淬火均温30min。
为了减小螺旋伞齿轮的热处理变形，作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤d中冷却油池的油温为135～145℃。
为了保证螺旋伞齿轮的表面硬度，作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤f中回火处理温度为185～195℃，时间为180min。
为了进一步防止螺旋伞齿轮在热处理过程中互相磕碰变形，作为本发明的进一步改进方案，所述的热处理料筐具有多层的悬空网格隔段式结构，每个隔段内均设有齿轮定位机构，螺旋伞齿轮本成品分别置入每个隔段内。
为了缩短清洗时间、防止过长的间隔时间造成温度变化大，作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤b和步骤e的清洗处理过程中对热处理料筐进行振动操作。
本螺旋伞齿轮的热处理方法中由于渗碳处理采用阶梯升温保温的加热方式，因此可以减小螺旋伞齿轮各部位的温差，消除加工应力的产生，减小因加热过快而导致的螺旋伞齿轮变形；由于在渗碳处理后采用等温淬火处理，因此恒定的油池温度确保螺旋伞齿轮冷却均匀，减小螺旋伞齿轮的变形，实现降低螺旋伞齿轮的热处理变形量、保证较高的螺旋伞齿轮热处理成品率。