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汽車半軸感應加熱電源電流頻率及加熱時間的選擇

汽車半軸局部感應加熱時頻率的選擇基于以下兩個因素:

(1) 感應器的電效率,使其力求接近于極限值,這就要求有足夠高的電流頻率,因為電效率隨頻率而提高。

(2) 加熱時間的情況下,保證工藝需要的心表溫差,即要求適度降低電流頻率。凸輪軸的淬火可選用凸輪軸淬火機凸輪軸淬火機，它是對凸輪軸表面進行淬火處理的機械設備，它采用圓形感應器，對凸輪軸的凸輪及其他淬火部位，進行逐個淬火工藝，感應加熱設備的質量穩定可靠，硬質達到材質要求的硬度，淬硬層合格。高的電效率短的加熱時間,使局部加熱必然會產生的局部熱向毛坯非加熱部位的熱傳導會更少。因此,局部感應加熱的效率,基本上取決于電流頻率的正確選擇。電流頻率可依據半軸坯料的的直徑來選擇電流的頻率。

坯料以給定的心表溫度差由起始溫度(這里取600 ℃)加熱到鍛壓溫度所需要的時間,稱為加熱時間。變速器換檔叉軸感應淬火換檔叉軸結構獨特,技術要求高,采用常規的感應淬火工藝難以達到技術要求。在給定心表溫度差(如100 ℃溫差規范)的前提下,加熱時間只取決于電流的頻率(它決定電流透入深度)、坯料的物理性質(導熱性)以及坯料的直徑(坯料的直徑減去電流透入深度決定了平均熱傳導的距離)。

加熱時間的確定非常重要,坯料在感應器內實際的加熱時間小于確定的加熱時間, 從感應器內出來的坯料的心表溫差將大于100 ℃,而達不到鍛壓需要的溫度要求;如果大于確定的時間,將會造成能耗的增加,工作節拍延長,生產效率降低,加熱段向非加熱段熱傳導增加,甚至造成加熱段過燒、坯料報廢的嚴重后果。在汽車或機械制造領域中，花鍵軸類零件往往是承受交變的扭轉、交變的彎曲和滑動摩擦等載荷。坯料直徑按直徑來進行加熱時間的計算。

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。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。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。

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。

從動齒圈中頻感應加熱預淬火

從動齒圈是聯合收割機差速器總成中的關鍵零件。技術要求感應淬火后齒頂和齒根部硬度為50～60HRC。

從動齒圈采用整體預熱后高頻加熱淬火方式,可使齒部與心部的溫差減小,降低齒頂和齒根傳熱條件不同而引起的溫度差異,獲得沿齒廓分布的淬硬層。誤區三：只看型號、不看功率例如將設備單項輸入電流120A和輸入功率120KVA混為一談，統稱120機，致使買回后才發現真正的功率才80KVA，明著占了便宜，實則暗里吃了虧。另外,考慮到操作方便,直接采用中頻進行齒部預熱后二次加熱淬火。零件淬火后留自回火溫度200～250 ℃,同時規定淬火和回火時間間隔不得超過2小時,有效防止淬火裂紋的產生。

1. 從動齒圈采用齒部預熱后中頻加熱淬火方式,可以顯著降低由于齒頂和齒根傳熱條件不同而導致的溫度差異,從而獲得沿齒廓分布的淬硬層。

2. 在對齒寬較寬的盤狀類齒輪整體加熱的感應器設計時,感應器的高度應比齒圈的齒寬小1～2 mm,以減小加熱時的尖角效應。

3. 隨著數控淬火機床的發展,如果采用數控機床,可以實現兩次加熱采用不同的工藝參數,則能夠取得更好的效果。