课程设计.docx

课程设计.docx

《课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

课程设计

铣床传动齿轮热处理工艺课程设计

第一章绪论

1.1铣床的概述

铣床是指用铣刀加工工件的各种表面的机床。

通常以铣刀旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动。

在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面、齿轮等。

此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。

铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。

由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。

简单来说，铣床就是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高。

铣床通常按布局形式和适用范围可以分为升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、工作台不升降铣床、仪表铣床、工具铣床及其他铣床：

（如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等）；按控制方式又可以分为仿形铣床、程序控制铣床和数字控制铣床等。

1.2齿轮的概述

1.2.1齿轮的背景

齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械零件，远在公元前400～200年的中国古代就出现了以齿轮机构为核心的机械装置。

17世纪末，人们才开始研究，能正确传递运动的轮齿形状。

18世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动的应用日益广泛；先是发展摆线齿轮，而后是渐开线齿轮，19世纪末，切齿法的原理及切齿的专用机床与刀具的相继出现，使齿轮加工具有较完备的设备，使渐开线齿轮显示出巨大的优越性。

一直到20世纪初，渐开线齿轮已在应用中占了绝大优势。

而现代齿轮技术已经可以达到：

齿轮模数0.004～100毫米；齿轮直径由1毫米～150米；传递功率可达上十万千瓦；转速可达几十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。

1.2.2齿轮的组成及分类

齿轮的结构组成有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆等。

轮齿是齿轮上每一个用于啮合的凸起部分，这些凸起部分一般呈辐射状排列，配对齿轮上的轮齿互相接触，可使齿轮持续啮合运转；齿槽是齿轮上两相邻轮齿之间的空间；端面是圆柱齿轮或圆柱蜗杆上，垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面；法面指的是垂直于轮齿齿线的平面；齿顶圆是指齿顶端所在的圆；齿根圆是指槽底所在的圆；基圆是形成渐开线的发生线作纯滚动的圆；分度圆是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。

齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。

齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。

齿轮可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。

1.2.3齿轮的材料

齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。

齿轮的齿面应具有较高的耐磨损、抗点蚀、抗咬合及抗塑性变形的能力，而齿根要有较高的抗折断的能力。

因此，对齿轮材料性能的基本要求为：

齿面要硬、齿芯要韧。

齿轮的材料一般有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。

制造齿轮的钢材按照硬度齿面可区分为软齿面和硬齿面两种：

软齿面（硬度≤350HBS）：

齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好，多用于传动尺寸和重量无严格限制，以及小量生产的一般机械中。

硬齿面（硬度＞350HBS）：

齿轮的承载能力较高，它是在齿轮精切之后，再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理，以提高硬度。

但在热处理中，齿轮不可避免地会产生变形，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。

第一章设计依据及原则

设计原则

根据年生产量，以及工件选材，制定出生产流程。

其中最重要的是热处理工艺。

主要是合理的设计热处理工艺及选择热处理设备，包括确定设备数量及设备能量消耗。

在确定设备时，应考虑工件的尺寸大小以及热处理工艺要求。

因标准设备成本低、质量及性能较好，所以尽可能选用标准设备。

另外还需要合理选择附属设备，使其充分发挥附属设备的作用，提高生产效率。

第二章热处理工艺分析

2.2常用齿轮的热处理工艺

1正火

正火是将钢加热至Ac3或Acm以上30～50℃,保温一段时间后冷却至室温。

正火处理可消除齿轮内部过大的应力,增加齿轮的韧性,改善材料的切削性能。

正火常用于含碳量013%～015%的优质碳钢或合金钢制造的齿轮。

正火齿轮的强度和硬度比淬火或调质齿轮要低,硬度一般为HB163～217。

因此,对于机械性能要求不高或不适合采用淬火或调质的大直径齿轮,常采用正火处理[1]。

2调质处理

调质处理是将钢淬火后进行高温（500～650℃）回火。

调质处理常用于含碳量013%～015%的优质碳素钢或合金钢制造的齿轮。

调质处理可细化晶粒,并获得均匀的具有一定弥散度和具有优良综合机械性能的细密球状珠光体类组织———回火索氏体。

一般经调质处理后,轮齿硬度可达HB220～285,对尺寸较小的齿轮,其硬度可再高些。

调质齿轮的综合性能比正火齿轮要高,其屈服极限和冲击韧性比正火处理的可高出40%左右,强度极限与断面收缩率也高出5%～6%（对于碳钢）。

调质齿轮在运行中易跑合、齿根强度裕量大、抗冲击能力强,在重型齿轮传动中占有相当大的比重。

为提高软齿面齿轮的抗胶合能力及考虑到小齿轮工作比大齿轮繁重,故常用调质的小齿轮与正火或调质的大齿轮相配,其硬度差常在20～50个HB单位。

3表面淬火

表面淬火多用于中碳钢或中碳合金钢制齿轮,它是通过改变零件表层组织以获得硬度很高的马氏体,而保留芯部韧性和塑性。

齿轮经表面淬火后须进行低温回火,以便降低内应力和脆性,齿面硬度一般为HRC45～55。

表面淬火齿轮承载能力高,并能承受冲击载荷。

通常淬火齿轮的毛坯可先经正火或调质处理,以便使轮齿芯部有一定的强度和韧度。

4渗碳淬火

渗碳淬火是先将齿轮放入渗碳介质中,在900～950℃下加热、保温,使轮齿表面增碳,然后进行淬火,使表层得到马氏体。

渗碳淬火齿轮常用含碳量为0110%～0125%的合金钢或高合金钢制造。

渗碳淬火后,齿面硬度为HRC58～62,一般需进行磨齿或珩齿,以消除热处理后引起的变形。

这类齿轮具有很高的接触强度和弯曲强度,并能承受较大的冲击载荷。

各种载重车辆中的重要齿轮常进行渗碳淬火处理。

5渗氮

渗氮是向轮齿表面渗入氮原子形成氮化层。

渗氮可提高轮齿的表面硬度、耐磨性、疲劳强度及抗蚀能力。

渗氮处理温度低,故齿轮变形极小,无需磨削或只需精磨即可。

渗氮齿轮的材料主要有38CrMoAlA、30CrMoSiA、20CrMnTi等。

渗氮齿轮由于渗氮层薄（约为0115～0175mm）,硬化层有剥落的危险,故其承载能力一般不及渗碳齿轮高,不宜于承受冲击载荷或有强烈磨损的场合使用。

3.1铣床传动齿轮的工艺制定

3.1.1材料的选用及要求

铣床中的传动齿轮主要起传递动力、改变运动速度和运动方向的作用，一般来说，铣床传动齿轮工作相对平稳，负荷较小，工作环境较好。

因此在设计齿轮时，需要使齿轮的齿面具有较高的耐磨损、抗点蚀、抗胶合及抗塑性变形的能力，而齿根要有较高的抗折断的能力。

因此，设计要求齿轮的齿面要硬，而齿芯要韧。

但是传动齿轮在工作时会承受很大的交变弯曲应力；在换挡、启动或啮合不均匀时会承受冲击力；在齿面相互滚动、滑动摩擦时会承受接触压应力。

这些力会造成齿轮的齿面剥落、齿的折断及过度磨损。

所以在选择齿轮材料时首先要选择具有较高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度、较高的硬度和耐磨性的材料；因为在常温下，齿轮必须要具备足够的抗疲劳强度，才能避免齿轮早期失效，延长机械的使用寿命。

其次，要选择齿轮心部具有较高的强度和韧性的材料；在使用过程中，齿轮会受到冲击力、压应力、及弯曲应力的作用，所以要求齿轮具备较高的强度和韧性，避免轻易断裂。

最后，要选择具有较好的热处理工艺性能的材料。

针对本次设计的铣床传动齿轮，选择了以下两种材料：

小齿轮选用40Cr钢，大齿轮选用40CrMnTi钢[2]。

3.1.2材料的组织及性能

3.1.2.140Cr的组织和性能

从铁碳合金相图来看，40Cr钢属于亚共析钢，缓慢冷却到室温后的组织为铁素体+珠光体，从钢的分类来看，40Cr钢属于中等淬透性合金调质钢，具有很高的强度、良好的塑性和韧性，是机械制造业使用最广泛的钢之一，一般需要经过调质处理，使齿轮具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。

40Cr钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。

这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。

切削性能较好，当硬度为HB174～229时，相对切削加工性为60%。

该钢适合于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮[3]。

40Cr的化学成分见表3.1。

表3.140Cr的化学成分及临界温度

化学成分wt.%

临界温度℃

C

Mn

Si

Cr

Ac1

Ac3

Ar1

Ar3

0.37～0.45

0.5～0.8

0.2～0.4

0.8～1.10

743

800

693

730

3.1.2.240CrMnTi的组织和性能

40CrMnTi钢的强度、耐磨性及淬透性都比较高，但冲击韧性及切削加工性略低，可以在淬火、低温回火或调质后使用。

40CrMnTi中主要含有C、Cr、Mn、Ti、Si等元素，各元素在钢中起的作用各不相同。

Cr、Mn主要起到提高钢的淬透性并且改善组织回火稳定性的作用。

Ti主要起到细化晶粒的作用，使钢产生较高的强度、硬度与耐磨性，同时保持良好的韧性。

因此，40CrMnTi是用于制造拖拉机行业中截面较大的重负荷渗碳件及受力较大的齿轮、齿轮轴、蜗杆等。

40CrMnTi其化学成份见表3.2。

化学成分wt.%

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Cu

Ti

0.32～0.40

0.17～0.37

0.80～1.10

允许残余含量≤0.035

允许残余含量≤0.035

1.00～1.30

允许残余含量≤0.030

允许残余含量≤0.030

0.04～0.10

表3.240CrMnTi钢的化学成份

3.1.3铣床传动齿轮的热处理工艺

由于机床齿轮不受冲击性而且不比汽车等载重齿轮在耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面要求高，又因两种齿轮材料都属于中碳钢，故热处理时可以不做渗碳处理，所以此次铣床传动齿轮工艺设计采用调质处理和高频淬火这种热处理工艺。

3.1.3.1铣床传动齿轮的工艺流程

下料----锻造----退火-----粗加工-----调质-----精加工----高频淬火----清洗---检验---组装

3.1.3.2退火

退火指将金属缓慢加热到一定温度，保持一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。

此次40Cr钢和40CrMnTi钢采用等温球化退火，退火温度选择应在800~850℃，然后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，并均匀分布于铁素体基体中，形成球化珠光体组织。

齿轮经退火后可消除钢中的残余应力，降低齿轮硬度，同时使齿轮尺寸稳定，减少变形与裂纹倾向，为齿轮调质处理做好了准备。

因此，本设计的退火工艺为加热温度850℃，保温2h；冷却方式：

炉冷至600℃后出炉空冷。

工艺曲线如图3.3。

3.1.

3.3调质处理

齿轮需要具有足够的硬度、耐磨性和抗疲劳破坏能力，故齿轮最终热处理为调质处理。

调质处理是淬火加高温回火的双重热处理，调质处理可细化晶粒，提高齿轮心部的强度和韧性，并获得均匀的具有优良综合机械性能的细密球状珠光体组织，使齿轮可以承受较大的弯曲应力和冲击力，调质后的齿轮组织为回火索氏体。

回火索氏体是马氏体在回火时形成的，其为铁素体基体内分布着碳化物球粒的复合组织。

调质适合于较大动载荷，尤其是复合应力（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、疲劳）下工作的工件。

例如，轴类、连杆、螺栓等。

它们要求强度及韧性的良好匹配，较小的脆断破坏倾向和较大的承受超载（特别是冲击载荷）能力。

淬火工艺

淬火是将钢件加热到Ac3或Ac1以上温度保温一定时间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺。

40Cr钢和40CrMnTi钢中的Cr能增加钢的淬透性，提高钢的强度和回火稳定性，具有优良的机械性能。

淬火温度

淬火温度即奥氏体化温度，选择淬火温度的原则是获得均匀细小的马氏体组织。

淬火加热温度范围为Ac3+（30～50）℃，须使淬火温度在该范围内才可获得细小的均匀的马氏体组织。

图3.4是钢的淬火温度范围图。

若温度过高会引起奥氏体晶粒粗化，得到粗大的马氏体组织，从而使齿轮强度和韧性降低，出现淬火裂纹，产生脆性断裂。

若温度过低则淬火后组织为马氏体+铁素体，铁素体的出现会降低淬火硬度。

比奥氏体析出温度高30~50℃是为了使齿轮心部在规定加热时间内保证达到奥氏体析出温度使铁素体能完全溶解于奥氏体中，使奥氏体成分均匀，晶粒不至于粗大。

又由于40Cr钢和40CrMnTi钢中含Mn有促进奥氏体长大的作用，所以本次设计选用淬火加热温度为850℃。

图3.4钢的淬火温度范围

淬火时间

淬火温度确定为850℃，淬火时间常用经验公式计算：

（3-1）

式中：

t为加热时间（min）；a为加热系数（min/mm）；k为装炉修正系数，一般取1～1.5；d为工件有效厚度（mm）。

加热系数a表示工件单位有效厚度所需的加热时间，其大小与工件尺寸、加热介质和合金钢的化学成分有关，加热系数见表3.5[4]。

装炉修正系数k根据装炉数量的多少确定，装炉量大时k值取得较大，一般取1.5。

表3.4合金钢的加热系数

工件材料

工件直径/mm

<600℃箱式炉中加热

750～850℃盐浴炉中加热或预热

800～900℃箱式炉或井式炉中加热

1000～1300℃高温盐浴炉中加热

合金钢

≤50

>50

0.45～0.50

0.50～0.55

1.2～1.5

1.5～1.8

考虑到加工余量的问题在计算过程中齿轮的直径为100mm，长度为130mm，有效厚度为10mm,加热系数a取1.5。

因此，淬火时间：

由公式3-1可得：

t=1.5×1.5×10≈23min

根据淬火加热时间参数确定淬火时间为23min。

淬火介质

理想的淬火介质冷却速度：

奥氏体最不稳定区650~400℃需要以大于临界冷却速度的冷速冷却，以通过过冷奥氏体最不稳定区域，避免发生珠光体或贝氏体转变。

而在650℃以上和400℃以下并不需要快速冷却，尤其在300~200℃以下的马氏体转变区应尽可能的缓慢冷却，以减少由于激冷而产生的热应力和由于马氏体转变而产生的组织应力[5]。

具有这种冷却特性的冷却介质可以保证在获得马氏体组织条件下减少淬火应力、避免齿轮产生变形或开裂。

理想淬火冷却曲线见图3.5。

A1

Ms

Mf

Time/h

图3.5理想淬火冷却曲线

钢从奥氏体状态冷至Ms点以下所用的冷却介质。

常用的淬火介质有水、水溶液、矿物油、熔盐、熔碱等。

调质钢中淬透性较低的只能用盐水淬火，淬透性较高的一般用油淬。

考虑本设计中零件的有效厚度及所选材料的性质，采用油作淬火介质，40Cr钢和40CrMnTi钢的淬透性较好，在油中冷却能淬硬，而且工件的变形、开裂倾向小。

所以淬火介质选择油淬。

高温回火

回火一般是紧接淬火以后的热处理工艺，回火是淬火后再将工件加热到Ac1温度以下某一温度，保温后空冷却到室温的一种热处理工艺。

淬火后的钢件是由马氏体和残余奥氏体组成。

其性能特点是硬度高，脆性大，马氏体和残余奥氏体为不稳定组织，在室温下就会发生缓慢分解，使齿轮产生体积变化。

因此淬火后的齿轮内部处于高的内应力状态，不能直接使用，必须即时回火，否则会有工件断裂的危险。

淬火后回火目的在于降低或消除内应力，以防止齿轮开裂和变形；减少残余奥氏体，以稳定工件尺寸；调整工件的内部组织和性能，以满足工件的使用要求[6]。

因为高温回火后组织为回火索氏体。

这种组织具有良好的综合机械性能具有较高的强度、硬度和冲击韧性。

因此，本设计采用620℃高温回火。

回火时间

根据回火保温时间参数确定保温60min。

见表3.6[7]。

表3.6中、高温回火（250～650℃）保温时间表

有效厚度/mm（﹤25）

炉型

保温时间/min

盐炉

20~30

空气炉

40~60

冷却介质

淬火钢回火后，应该缓慢冷却，以免重新产生内应力。

实际生产中，一般都在空气中冷却。

但对于某些合金钢，如铬钢、高锰钢、硅锰钢、铬锰硅钢等，在400~600℃回火后，在缓慢（炉冷）条件下，其韧性将会显著降低，这一现象称为第二类回火脆性，这是从产生回火脆性的温度缓慢冷却产生的，快速冷却则不产生脆性。

即在急冷（水冷或油冷）条件下，将得到很高的韧性。

因此，为避免产生第二类回火脆性，这些钢在高温回火后，应当在水或油中冷却[8]。

但考虑材料的淬透性较高及生产的经济性，选择空冷。

因此本次调质处理工艺为：

淬火加热到850℃，保温23min；油冷；高温回火加热到620℃，保温60min；空冷。

综合以上的热处理工艺，可画出调质处理工艺曲线，见图3.7。

图3.7调质处理工艺曲线

3.1.3.4高频淬火

高频淬火是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法。

高频淬火加热速度极快，可以在很短的时间内获得较厚的硬化层，而且变形量小，生产率高。

在淬火过程中，由于加热速度快，奥氏体晶粒不易长大，因而淬火后可使表面获得极细的隐晶马氏体组织，使齿轮表面的硬度和强度增大、但脆性相对降低，而且表面经硬化后产生残余缩应力会大大提高耐磨性和疲劳强度。

所以经高频淬火处理后的齿轮不易氧化脱碳，可直接装配使用。

高频加热的深度为0.5-2.5mm,由于40Cr钢和40CrMnTi钢均属于中碳钢，其淬硬深度不能过高，过高会影响齿轮韧性，故要求齿轮淬硬深度为1mm。

因此本设计工艺为：

选用连续炉，淬火温度为900℃，淬火时间6s，冷却方式水冷。

3.1.3.5低温回火

高频淬火后进行低温回火，回火的的目的是消除工件内部应力，工件经高频淬火后内部存在较大的应力，如不进行回火，很有可能因为应力导致工件产生裂纹。

因此本设计低温回火温度为240℃；保温时间为60min；采用空冷。

综上所述，40Cr钢和40CrMnTi钢的热处理工艺路线为：

退火加热温度850℃，保温2h后炉冷至600℃出炉空冷。

淬火加热温度为850℃,保温23min,油淬，然后在620℃左右进行高温回火后空冷，再进行高频淬火，温度为900℃，淬火时间6s，冷却方式水冷；最后在进行低温回火，温度为240℃，保温时间为60min；采用空冷。

第三章年生产任务的确定

2.2设计任务

铣床传动系统是由电机、传动装置、主轴、刀具及刀具夹紧装置等组成，其中包含了主轴、蜗轮蜗杆、铣刀、钻头、齿轮等基本生产加工工具，而每个工具的热处理工艺及生产流程都是比较复杂的，故选择其中一项进行设计。

本次设计内容是铣床传动齿轮热处理工艺，铣床传动齿轮在整个工厂生产中仅占一小部分，所以生产工艺流程及设备比较简单。

本次设计范围是按生产传动齿轮：

40CrMnTi大齿轮5000个/年，40Cr小齿轮4000个/年，共9000个/年的热处理工艺进行设计。

主要根据生产量、生产周期进行设计，包括热处理工艺、设备选型、热处理车间能耗以及对热处理车间总平面的布置设计。

第四章设备选型

4.1生产纲领的确定

4.1.1车间生产纲领计算

车间生产纲领即车间每年应生产的工件重量或件数，是决定车间规模和选择设备的依据，车间每年应生产的工件重量或件数可按照以下经验公式算出：

A=A0（1+δ）（4-1）

A——车间生产纲领，件/年；

A0——热处理工件计划数量（包括备品，返修品和检查试验用的工件），件/年；

δ——车间生产损失率（车间返修品或试验用工件），%；

取δ=2%，由公式4-1可得：

A=9000×（1+2%）=9180件。

因此每年需生产9180件齿轮。

4.1.2设备年时基数

设备年时基数指设备在全年内的总工作时数，等于全年工作日应工作的时数减去各种时间损失[9]，即：

（4-2）

τ——设备年时基数小时；

D——设备全年工作日数。

N——每日工作班次；

n——每班工作时数，一般8h，对有害健康的工作，有时5h；

b——损失率。

时间损失包括设备检修及事故损失，工人非全日缺勤而无法及时调度的影响，以及下班前设备和场地清洁工作所需时间的停车损失。

设b为2%，设备全年工作日D=365天（全年日数）－2×52（全年双休日）－2×2（全年假日）＝257天；故每月有效工作日为22天。

工作为一班制，每班工作时间八个小时。

由公式4-2可得：

τ=257×1×8×（1－2%）≈2015（h）

4.2设备选型计算

考虑到加工余量的问题在计算过程中整体齿轮的直径为100mm，高度为130mm，工件安放间隔为20mm；而体积质量计算如下：

已知齿轮尺寸，并查表得知钢的密度为7.8g/mm3。

则单件齿轮体积V=π/4·d2·h=0.785×1002×130=1020500mm3

则体积质量M=7.8×1020500÷1000=7.96kg

考虑加工余量，取8kg每支。

4.2.1退火设备选用

（1）退火选用：

选用长兴新世纪电炉制造厂生产的RX3-45-9中温箱式电阻炉，工作区尺寸为1200×600×400mm，最大装载量为400kg，如图4.1。

齿轮纵向一列可以排放1200÷（130+20）≈8件，横向一排可以排放600÷（100+20）=5件。

所以一层可以排放8×5=40件。

所以每炉装40个工件。

（2）设备数量：

考虑到周期处理时间，设备日常维护，月产量，节假日等因素，以单炉平均每天一个生产周期，每月22个有效生产日计算，单炉月产量为40×22=880件，则每台每年可以生产880×12=10560件，满足全年生产总量9180件的设计需要，因此选用一台该设备即可满足要求。

（3）验算：

根据最大装载量及每个工件质量进行验算，已知最大装载量为400kg，而每个工件质量为8kg，则400÷8=50件，即每炉最多可以装50件。

经验算得知：

该设备符合生产需要，可以选用。

图4..1RX3-45-9中温箱式电阻炉

4.2.2调质处理设备选用

4.2.2.1淬火设备选用

（1）淬火设备：

选用青岛天元工业炉制造有限公司生产的RDM-100-13高温盐浴炉，工作尺寸大小为450×350×565mm。

其最大装载量为如图4.2，齿轮采用吊挂方式，用专门的夹具固定，每次只放一层。

齿轮纵向一列可以排放450÷（100+20）≈3件，横向一排可以排放350÷（100+20）=2件。

所以一层可以排放3×2=6件。

故一台设备可生产6件。

（2）设备数量：

考虑到周期处理时间，设备日常维护，月产量，节假日等因素，以单炉平均每天一个生产周期，每月22个有效生产日计算，单炉月产量为6×22=132件，则每台每年可以生产132×12=1584件，为满足全年生产总量9180件的设计需要，则9180÷1584≈6台，因此需要选用六台该设备即可满足要求。

图4.2RDM-100-13高温盐浴炉

4.2.2.2回火设备选用

（1）回火设备：

选用长兴新世纪电炉制造厂生产的RJ2-55-6井式电阻炉，工作尺寸大小为直