首页 / 专利库 / 热处理 / 碳氮共渗 / 螺栓的定位

螺栓定位

阅读:1016发布:2020-07-13

专利汇可以提供螺栓定位专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 轴承 螺栓 (6)在 外壳 的插孔(1.3)内的固定,为达到 力 量和/或造型合理的连接,该轴承螺栓(6)至少在一端的端侧上可与该孔(1.3) 铆接 ,其中,螺栓(6)具有硬度高于其端侧末端(6.2)硬度的外表面。螺栓(6)的特征在于,它 碳 氮共渗、淬火和 退火 ,从而首先实现HV 745-950(HRC 62-68)的硬度,随后将这样处理的螺栓(6) 软化 退火以调整HV 212-305(HRB 93-HRC 30)的硬度,然后对外表面进行感应硬化以调整HV 745-950(HRC 62-68)的最终硬度。依据本发明这种螺栓的特征在于,即使在最大负荷下也具有很长的使用寿命。,下面是螺栓定位专利的具体信息内容。

1.轴承螺栓(6)在外壳插孔(1.3)内的固定,为达到量和/ 或造型合理的连接,该轴承螺栓(6)至少在一端的端侧上可与该孔 (1.3)铆接,其中,螺栓(6)具有硬度高于其端侧末端(6.2)硬度 的外表面,其特征在于,整个螺栓(6)氮共渗、淬火和退火,从 而实现HV 745-950(HRC 62-68)的硬度,随后将这样处理的螺栓(6) 软化退火以调整HV 212-305(HRB 93-HRC 30)的硬度,然后对外表 面进行感应硬化以调整HV 745-950(HRC 62-68)的最终硬度。
2.按权利要求1所述的螺栓(6),其中,外表面在感应硬化后 在由退火的氏体构成的基质中具有弥散的球状碳化物,残余奥氏体 含量为5-25%。
3.按权利要求1所述的螺栓(6),其中,该螺栓实心构成或者 至少在其端侧末端的段上空心圆柱体构成。
4.按权利要求1所述的螺栓(6),其中,该螺栓用于支承内燃 机动装置的控制杆(1)内的辊(5)。
5.按权利要求1所述的螺栓(6),其中,该螺栓用于支承机动 车变速箱内的行星齿轮

说明书全文

技术领域

发明涉及轴承螺栓外壳插孔内的固定,为达到量和/或者 造型合理的连接,该螺栓至少在一端的端侧上可与该孔铆接,其中, 螺栓具有硬度高于其端侧末端硬度的外表面。

背景技术

US 5,054,440公开了这样一种螺栓,用于支承气摇杆由凸轮施 加压力的辊。这种气门摇杆具有叉形段,其两个颊板各具有一个轴承 螺栓穿过的插孔。该螺栓携带通过滚针支承由凸轮施加压力的辊。螺 栓在插孔内通过铆接保持,也就是说,该螺栓在一个或者两个端面上 利用相应的工具施加压力,从而其部分材料在径向上被压入插孔内。
因为该轴承螺栓一方面是滚动体环工作面的轴承座,但另一方面 通过铆接保持在气门摇杆内,所以它必须硬的同时又要软。螺栓的这 种完全相反的特性按照迄今为止的现有技术这样实现,使工作面区域 进行硬化,而螺栓的端面不作处理并由此保持软状态。这一点在US 5,054,440中这样进行,使螺栓的工作面区域进行硬化处理,从而该区 域具有640-840HV的硬度,而端面末端不作处理并因此具有200-336 HV的硬度。
在例如像变速箱行星齿轮轴承结构中多倍重力加速度这样高负荷 条件下使用这种螺栓时的情况表明,这种螺栓的使用寿命相当短。

发明内容

本发明的目的因此在于,提供一种轴承螺栓,它即使在高负荷条 件下也具有很长的使用寿命。
依据本发明,该目的按具有权利要求1所述特征部分在与其前序 部分的结合下由此得以实现,即整个螺栓氮共渗、淬火和退火,从 而实现HV745-950(HRC62-68)的硬度,随后将这样处理的螺栓软 化退火以调整HV212-305(HRB93-HRC30)的硬度,然后对外表面 进行感应硬化以调整HV745-950(HRC62-68)的最终硬度。
依据本发明方式这样制造的螺栓的优点在于,工作面区域内存在 提高的硬度和更高的压力内应力,从而螺栓在该区域内在具有软化端 侧末端的同时,提高了耐磨强度和疲劳强度。对专业人员来说,碳氮 共渗公知是一种用于处理奥氏体状态工件的热化学方法,目的是表面 层富集碳和氮,其中,两种元素此后处于固溶体的奥氏体内。在这种 处理之后,直接进行以获得硬化为目的的淬火。正如专业人员在这种 关系上也了解的那样,通过碳氮共渗实现以连接层和处于其下面的扩 散层的方式的一种确定的层结构。对于在与磨损特征和耐腐蚀性相关 的直接表面具有影响的所有工件特性来说,连接层是决定性的,而与 工件的疲劳强度和抗拉强度相关的机械特性则由扩散层确定。
在淬火后,也就是为了从奥氏体转变为氏体以非常高的冷却率 冷却之后进行退火。通过加热到相当高的温度和随后冷却,内应力下 降,从而硬度和强度降低,而韧性和可变形性增加。
此后,将经过碳氮共渗、淬火和退火的螺栓进行软化退火,以调 整螺栓两个端面的硬度值HV212-305(HRB93-HRC30)。这种软化 退火特别是用于提高螺栓的变形能力,从而该螺栓很容易在其端区内 弹性变形,并因此以简单的方式将插孔铆接。退火温度根据各自使用 的材质确定,材约在650和700℃之间。软化退火的目的还在于使 钢材产生适合硬化的组织并转换到一种可易于加工的软化状态。
在螺栓外表面随后的感应硬化时,最终取得该区域内所追求的硬 度HV745-950(HRC62-68)。感应硬化是目前应用最广泛的热表面 层硬化法。在这种方法中,利用电流通过的线圈(电感)产生交变磁 场,该磁场在导电的工件(螺栓)内根据变压器原理感应交流电流。 电能通过内部热源直接转换成热能,因此导致部件加热,其中,能量 传递无接触进行。在磁场的短时间作用和立即的淬火下,将加热主要 限制在内部热源作用于其中的表面层上。随着时间的增长,结果热传 导造成部件的连续径向加热。由此形成可以简单的手段调整硬化深 度,而且无需很高费用即可与各自的用途相配合。
权利要求2表明,在本发明的进一步构成中,螺栓的外表面在感 应硬化后具有在由退火的马氏体构成的基质中弥散的球状碳化物,残 余奥氏体含量为5-25%。
依据按权利要求3所述本发明的另一特征,螺栓实心构成或者至 少在其端侧末端的段上空心圆柱体构成。空心圆柱体螺栓的优点在 于,除了减轻重量外,还有益于铆接时在其端面上扩张。
最后,权利要求4和5表明依据本发明螺栓的具体应用领域。也 就是说,根据前者所述,该螺栓用于支承内燃机动装置操纵杆内的 辊。根据后一权利要求所述,该螺栓用于支承机动车变速箱内的行星 齿轮。
附图说明
下面借助附图的实施例对本发明作详细说明。其中:
图1示出内燃机阀动装置的示意侧视图;
图2示出沿图1II-II线段的剖面;
图3示出依据本发明螺栓的放大图。

具体实施方式

图1中示出的内燃机阀动装置的气门摇杆1通过其轴2可摆动支 承。在其右侧端区上,气门摇杆1与换气阀3的阀体有功连接,换气 阀通过相关的弹簧4保持在关闭位置上。在其左侧末端上,气门摇杆 1通过螺栓6保持与凸轮7接触的辊5。在凸轮旋转时,引起气门摇 杆1环绕其轴2这样摆动运动,使其左侧部件向上而其右侧部件向下 运动,与此同时打开换气阀3。
如从图2可看到的那样,气门摇杆1左侧末端上具有叉形部件, 其带有彼此相距的颊板1.1,1.2。定心孔1.3通过该颊板1.1,1.2延伸,孔 内设置携带支承在滚动体环8上的辊5的螺栓6。螺栓6构成滚动体 环8的内工作面6.1,并在其两个端面6.2上在气门摇杆1的颊板1.1,1.2 的插孔1.3内铆接。通过施加轴向力,螺栓6的材料在颊板1.1,1.2的 方向上受到挤压,从而形成螺栓6和气门摇杆1之间造型合理的连接。 从所称的附图中可以看出,轴承螺栓6一方面在其端面6.2上必须是 软的,以便完全铆接,而另一方面在工作面区域6.1内又必须具有足 够的硬度,以便能够起到可承载的向心轴承的作用。
这种螺栓由牌号17MnCr5的钢材制成,也就是含有0.17%的碳和 各1.25%的锰和铬,将其在混合气体中碳氮共渗,随后在油池中淬火 和退火。通过在相当高的温度下退火,降低了内应力,也就是减少了 硬度和强度,而韧性增加。在金相学上,这是更韧性立方马氏体中的 脆四马氏体。在退火处理后,该螺栓具有HV800的硬度。接着对 其进行软化退火,其中,将钢材长时间加热到A1-点的温度上,随后 缓慢冷却。软化退火的目的在于,一方面使钢材产生适合硬化的组织, 另一方面将其转换到一种可易于加工的软化状态。在软化退火后,螺 栓具有HV250的硬度,其中,这种硬度同时也是其两个端面6.2的 最终硬度。此后,最终以公知的方式进行螺栓6外表面的局部感应硬 化,从而外表面具有HV800的最终硬度。
如最后图3所示,螺栓6具有作为滚动体8的工作面6.1使用的 区域6.3。该区域6.3含有权利要求2中所述的感应硬化后的组织,也 就是说,在由退火的马氏体构成的基质中弥散的球状碳化物,残余奥 氏体含量为5-25%。螺栓6的过渡区6.4将硬化的区域6.3与软化端面 6.2分开。
附图符号
1      气门摇杆
1.1    颊板
1.2    颊板
1.3    孔
2      轴
3      换气阀
4      弹簧
5      辊
6      螺栓
6.1    内工作面
6.2    端面
6.3    区域
6.4    过渡区
7      凸轮
8      滚动体
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈