[发明专利]一种机车齿轮箱的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮箱的制造方法，特别是涉及一种机车用齿轮箱的制造方法。 

背景技术

齿轮转动是应用最为广泛的一种传动形式，与其它传动相比，具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比。齿轮箱是机车中的一个重要的机械部件，作为传递动力的部件，其主要功用是将产生的动力进行传递。目前，在国内无论是电力机车还是内燃机车几乎都采用钢板焊接结构的齿轮箱。但是现有的齿轮箱有寿命较短的弱点，制约了整体机车的安全运行，需要加以改进。对于齿轮箱失效，主要有以下几方面的原因： 

(1)齿轮箱的齿面疲劳点蚀：齿轮工作时，当齿面接触应力超过材料的接触疲劳极限时，齿面的表层会产生细微的疲劳裂纹，从而造成许多微粒从工作表面上脱落下来，在表面出现许多月牙形的浅坑，这使齿轮不能正常工作而失效，导致齿面疲劳点蚀。齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，齿面硬度越高，抗点蚀能力越强。(2)齿轮折断：当弯曲应力超过弯曲疲劳极限，齿轮重复受载后，齿根处就会产生疲劳裂纹，并逐渐扩展，致使齿轮折断。(3)齿面磨损：在载荷作用下，齿面会产生磨损，使齿侧间隙增大，齿根厚度减小，从而产生冲击和噪声。齿面磨损是它不可避免的失效形式。(4)齿面胶合：高速重载的齿轮转动，当啮合区的温度升高，会破坏润滑油的作用，使之不能良好地润滑而导致齿面粘结在一起。(5) 齿面塑性变形：在重载作用下，当齿面硬度不够时，会产生一定的塑性变形。 

此外，由于我国幅员广阔，机车通常需要在温差非常大的不同地域工作。因此，机车齿轮箱还应该具有低温状态下抗冷脆性等特性；应保证齿轮箱平稳工作，防止振动和冲击；保证充分的润滑条件，等等。 

由于机车齿轮箱在运行期间同时承受动、静载荷。为满足可靠性和预期寿命，其箱体结构采用上下箱体式的装配方式。但是这种装配方式的齿轮箱仍有不足之处，即上下箱体的结构由于材料强度不够，从而导致机车齿轮箱的失效。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，采用渗碳钢为材料，并通过粗加工、细加工以及两次淬火等工艺手段来制造齿轮箱，从而提高用于机车齿轮箱的安全性和使用寿命。 

本发明公开的机车齿轮箱的制造方法包括如下步骤： 

该齿轮箱包括上齿轮箱和下齿轮箱，所述上齿轮箱与下齿轮箱通过螺栓进行连接；所述下齿轮箱的制造方法都包括以下步骤： 

1.锻造成型：采用渗碳钢为材料，在电炉中将所述渗碳钢锻造出上齿轮箱； 

2.第一次正火：在840至870摄氏度之间的温度下对下齿轮箱进行正火处理，正火处理时间为1至2小时； 

3.第二次正火：在810至830摄氏度之间的温度下对完成第一次正火处理的下齿轮箱进行第二次正火处理，时间为1小时； 

4.粗加工：采用粗铣刀对所述下齿轮箱进行粗加工； 

5.精加工：在粗加工后，采用精铣刀对所述下齿轮箱进行精加工，使加工后的下齿轮箱的粗糙度为：Ra＝3μm，平面度为：0.05mm； 

6.去毛刺清洗：对精加工后的下齿轮箱进行去毛刺清洗； 

7.渗碳淬火：在850至890摄氏度之间的温度下对齿轮箱进行淬火处理淬火时间为40分钟，淬火剂为水或油； 

8.高温回火：在200至230摄氏度的温度下对淬火完毕的下齿轮箱进行回火处理，回火时间为为1至1.5小时； 

9.第二次去毛刺清洗：采用钳工工具对完成高温回火的下齿轮箱去毛刺，然后进行清洗； 

10：检验：对加工完毕的下齿轮箱进行检验，以检验该下齿轮箱是否合格； 

其中，采用与所述下齿轮箱的制造方法一样的方法来制造上齿轮箱。 

其中，所述渗碳钢的材料为：20CrMnTi、20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi 2MoA、17CrNiMo6或17Cr2Ni2MoA之一。 

或者，其中所述渗碳钢的材料为：42CrMoA或34Cr2Ni2MoA之一。 

其中，采用数控车床来进行所述步骤4的粗加工和所述步骤5的精加工，所述数控车床优选为龙门式五面数控车床。 

附图说明

图1为本发明制造齿轮箱的流程图； 

具体实施方式

下面介绍本发明的优选实施方式； 

实施例1： 

本发明用于制造齿轮箱的方法请参见图1，其中步骤S101至步骤S110为下齿轮箱的制造流程，而步骤S201至步骤S210为上齿轮箱的制造流程；