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沈阳理工大学热处理工艺课程设计
45钢车床主轴箱齿轮的热处理工艺设计
1热处理工艺课程设计的目的，任务及方法
1.1热处理工艺课程设计的目的
热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课程设计练习，
是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是：
①培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其学
习知识得到巩固和发展。
②学习热处理工艺设计的一般方法，热处理设备选用和装夹具设计等。
③进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、
手册、标准和规范。
1.2热处理工艺课程设计的任务
进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的
技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲
线图，选择热处理设备，设定或选定夹具，填写热处理工艺卡。最后，写出设计说
明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择和各热处理后的显微组织，
作出说明。
1.3热处理工艺设计的方法
热处理工艺的最佳方案是在能够保证达到根据零件使用性能和由产品设计者提
出的热处理技术要求的基础上，设计的一种高质量、低成本、低能耗、清洁、高效、
精确的热处理工艺方法。
热处理工艺设计的流程：
①45号钢齿轮的热处理工艺流程的设计
②制定热处理工艺参数
③选择热处理设备
④设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具
⑤分析热处理工序中材料的组织和性能
⑥填写工艺卡片
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2热处理工艺课程设计的内容
2.1课题简图
图2.1主轴箱齿轮示意图
2.2技术要求
车床圆柱齿轮表面进行高频感应淬火
调质硬度：200-250HB
表面硬度：45-50HRC
淬硬层深度：1-2mm
工件重量：6kg
生产批量:6件
2.3主轴箱齿轮材料的选择，工作条件及其性能要求
2.3.1材料的选择
根据对齿轮力学性能的要求，应从具有好的综合性能指标这个要素选材，工业
生产中常用的金属材料主要是钢、铸铁及合金。中碳钢的含碳量在0.25%~0.6%,位
于低碳钢与高碳钢之间，其性能也同样位于两者之间，有较好的综合性能，因此中
碳钢适合做齿轮。并且其价格也比合金钢便宜，本次课程设计选用45号钢作为主轴
箱齿轮的材料。
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45钢。45钢含碳量在0.45%左右，含有小量的锰，硅等，硫磷含量较低的优质
碳素结构钢。45号钢是常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易
生裂纹。
特性及应用：未热处理时，HB≤229，强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承
受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高
的表面淬火零件，如机床主轴、曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
2.3.2工作条件
①不同齿数的齿轮相互啮合改变转速
②转速较高，中等载荷；
③齿面疲劳强度高
④制造，安装精度要求高。
2.3.3性能要求
为了满足齿轮的工作的条件，防止出现疲劳、磨损以及断裂等情况的出现，需
要求齿轮必须有较高的硬度及好的耐磨性，齿面有较高的疲劳强度，齿轮心部要有
足够的强度和韧度。
2.445钢的介绍
2.4.145钢的成分
45钢成分见表2.1所示。
表2.145钢的化学成分[1]（%）
PSNiCrCu
CSiMn
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