1、 工艺工艺课程设计（论文）课程设计（论文） 题目：题目：20CrNi2Mo 大型锥齿轮大型锥齿轮正火正火-渗碳渗碳-淬火淬火-回火回火热处理热处理 工艺设计工艺设计 院 （系 ） ：院 （系 ） ： 材料材料科学科学与工程学院与工程学院 专业班级：专业班级： 材料材料 102102 学号：学号： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 起止时间：起止时间： 2013-7-12013-7-12 课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语 院（系） ：材料科学与工程学院 教研室：材料教研室 学 号 专业班级 材料 102 课程设计 （论 文） 题 目 20CrNi2Mo 大型锥齿轮大
2、型锥齿轮正火正火-渗渗碳碳-淬火淬火-回火回火热处理工艺设计热处理工艺设计 课 程 设 计 （ 论 文 ） 要 求 与 任 务 一、课设要求 熟悉设计题目，查阅相关文献资料，概述大型锥齿轮的正火-渗碳-淬火-回火 热处理工艺，进行零件的服役条件与失效形式分析，提出硬度、耐磨性等要求。 完成工艺设计。阐述 20CrNi2Mo 正火-渗碳-淬火-回火热处理工艺理论基础，选 择设备、仪表和工夹具，阐述大型锥齿轮热处理质量检验项目、内容及要求；阐 明大型锥齿轮热处理常见缺陷的预防及补救方法；给出所用参考文献。 二、课设任务 1.大型锥齿轮材料的选择（要求在满足工件使用性能的前提下，兼顾经济性 和工艺性
3、，合理选择材料） ； 2.给出 20CrNi2Mo 的 C 曲线； 3.给出 20CrNi2Mo 大型锥齿轮冷热加工工艺流程图； 4.制定 20CrNi2Mo 大型锥齿轮正火-渗碳-淬火-回火热处理工艺。 三、设计说明书要求 设计说明书包括三部分：1）概述；2）工艺设计；3）热处理工艺卡；4）参 考文献。设计说明书结构见工艺设计模板 。 工 作 计 划 集中学习 0.5 天，资料查阅与学习，讨论 1.5 天，设计 7 天：1）概述 0.5 天， 2）服役条件与性能要求 0.5 天，3）失效形式、材料的选择 0.5 天，4）结构形状 与热处理工艺性 0.5 天，5）冷热加工工序安排 0.5 天，
4、6）工艺流程图 0.5 天，7） 热处理工艺设计 2 天，8）工艺的理论基础、原则 0.5 天，9）设计工夹具 0.5 天， 10）可能出现的问题分析及防止措施 0.5 天，11）热处理质量分析 0.5 天，设计 验收 1 天。 指 导 教 师 评 语 及 成 绩 成绩： 学生签字： 指导教师签字： 年 月 日 I 目目 录录 1 20CrNi2Mo 大型锥齿轮热处理工艺概述 1 2 20CrNi2Mo 大型锥齿轮的热处理工艺设计 2 2.1 大型锥齿轮零件的服役条件、失效形式 . 2 2.2 大型锥齿轮零件技术要求及零件示意图 . 3 2.3 大型锥齿轮零件的材料选择 3 2.4 20CrN
5、i2Mo 的 C 曲线 5 2.5 大型锥齿轮零件的加工工艺流程图 . 6 2.6 20CrNi2Mo 大型锥齿轮的正火-渗碳-淬火-回火热处理工艺 . 6 2.7 20CrNi2Mo 大型锥齿轮的正火-渗碳-淬火-回火热处理工艺理论 9 2.8 20CrNi2Mo 大型锥齿轮热处理的设备、仪表和工夹具选择 . 16 2.9 大型锥齿轮的热处理质量检验项目、内容及要求. 22 2.10 大型锥齿轮的热处理常见缺陷的预防及补救方法. 23 3 热处理工艺卡 26 3.1 20CrNi2Mo 大型锥齿轮正火工艺卡 26 3.2 20CrNi2Mo 大型锥齿轮渗碳工艺卡 27 3.3 20CrNi2
6、Mo 大型锥齿轮淬火工艺卡 28 3.4 20CrNi2Mo 大型锥齿轮回火工艺卡 29 4 参考文献 . 30 1 1 20CrNi2Mo 大型锥齿轮热处理工艺概述 齿轮在装载机工作过程中起着传递动力和改变速度的作用，啮合齿面间既有滚动、又 有滑动，轮齿根部还受到脉动或交变弯曲的作用。锥齿轮是主要传动零件，是一种可以按 稳定传动比平稳、低噪音传动的传动零件。有较高的传动速度,受重载和冲击。在各种应力 的作用下，齿轮将发生轮齿折断、齿面胶合、齿面疲劳及齿面磨损等失效情况。引起齿轮 失效的主要应力有：摩擦力、接触应力和弯曲应力。主要失效形式为磨损、点蚀和断裂。 锥齿轮因为摩擦或使用而造成磨损；随工作时间越来越长在齿轮表面部地区出现纵深发展 的腐蚀小孔，其余地区不腐蚀或腐蚀轻微，这种腐蚀形态叫点蚀；随工作时间的增长齿轮 产生断裂失效。所以要求零件有良好的力学性能，良好的渗碳淬火性能，良好的抗冲击性 能，良好的心部硬度，良好的热变形性能。目前国内重载锥齿轮用材大致有 20CrNi2Mo、 20Cr2Ni、20Cr
