发明内容

本发明的目的是提供一种转向机齿条淬火装置及方法，降低因材料热变形对齿条螺旋角的影响，提高转向机的装配一次合格率。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种转向机齿条淬火装置，包括感应线圈和喷淋机构，齿条设置在感应线圈内侧，所述的喷淋机构上设有多个喷淋孔，喷淋孔呈螺旋状排布，且具有与齿条齿部相同的螺旋角。喷淋孔螺旋状分布构成的螺旋线的螺旋角与齿条齿部的螺旋角相同，喷淋孔的此种排布设计，使得喷淋孔角度与工件β角角度一致，可使斜齿的齿面齿根能够有效的同时和及时冷却，从而减少齿条本身感应淬火产生的变形。

优选地，所述的喷淋机构呈圆环状，齿条设置在喷淋机构内侧。

优选地，所述的喷淋孔在喷淋机构内侧均匀分布。

优选地，所述的喷淋孔为孔径1.5～1.8mm的圆孔。

优选地，沿所述的齿条轴线方向，相邻两个喷淋孔中心之间的距离根据齿条的齿型节距及角度进行设计。

优选地，沿所述的螺旋线方向，相邻两个喷淋孔中心之间的距离根据齿条的齿型节距及角度进行设计。

优选地，所述的感应线圈端部设有感应头，感应头上固定有导磁体。

进一步优选地，所述的感应线圈呈“D”字形，包括平直段和弧形段，平直段与齿条齿部对应。

更进一步优选地，所述的感应头和导磁体设置在平直段，弧形段连接有传动组件。齿条齿部的齿顶平面平行于感应头。

一种转向机齿条淬火方法，使用上述的转向机齿条淬火装置进行，具体包括：

S1：将齿条放置在感应线圈内侧；

S2：通过中频或高频交流电后，在齿条表面形成同频率的感应电流，使齿条表面加热；

S3：通过喷淋机构向齿条喷淋冷却液。

更为具体地，该淬火装置设置在立式数控淬火机床上，工作时，将齿条放在感应线圈内侧，齿条两端固定，传动组件带动感应线圈沿齿条轴线方向运行，进行扫描式感应加热，喷淋机构设置在感应线圈后方，跟随感应线圈沿齿条轴线方向运行，通过喷淋孔向齿条喷淋冷却液。喷淋孔的喷淋角度与齿条齿部的螺旋角角度一致，使其齿根同时充分急速冷却，解决了冷却时由螺旋角角度产生齿根的先后冷却产生的应力变差，从而降低螺旋角的热变形。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明通过喷淋机构上喷淋孔的排布设计，使得感应淬火时齿牙根部冷却充分，降低了因材料热变形对齿条齿部螺旋角的影响，提高了转向机的装配一次合格率；

2.本发明通过喷淋孔角度与工件β角角度一致，感应淬火时，齿面与齿根能够同时充分的冷却，从而有效减小因热变形引起的跳动，降低后道序校直的加工节拍；

3.本发明淬火装置上设有感应头，待淬火齿条经感应头扫描后再加热淬火，通用性强，只要齿条杆径及齿部旋向相同，即可使用同一感应器进行感应加热淬火；

4.本发明淬火方法得到的齿条齿部结构稳定，可满足各种啮合高精度的要求；

5.本发明可实现在同一台数控淬火机床上，在不停机的条件下实现齿部、齿条背部及齿条杆部的感应加热淬火，大大提高了工作效率，适合大批量生产。