发动机凸轮轴中频电源感应淬火电源频率,现在以8一10kHz为主流,功率则常用200kW左右。凸轮轴电源频率的选择,主要取决于凸轮的几何形状。早在20世纪50年代,前苏联高尔基汽车厂曾用2000Hz,200kW机式发电机,一次加热两根曲轮轴的凸轮。当加热5.0—5. 5s时,凸轮的圆弧部分高于中碳钢的淬火温度,而桃尖部分加热不足,必须预冷4.5—5. Os,才能使挑尖与圆弧部分温度均匀,而每根凸轮轴的耗电量为3。25kW.11。当采用3600Hz、200kW机式发电机进籽凸轮加热时,凸轮加热时间为3s,预冷只需2-5s,整个凸轮加热温度均匀,每根凸轮轴的能耗降到l,9kWh。当采用8kHz机式发电机时,在175kW功率时,加热时间为3s,预冷l s,冷却2s,生产率明显上升,而能耗下降。凸轮用不同频率电源时的生产率与能耗数据见表9-14。
用高频,超音频电源加热凸轮,尽管采取桃尖部加大间隙等措施。凸轮桃尖部温度仍然明显高于圆弧部,此种工艺已经被淘汰。
(1)凸轮加热电流频率的选择 在没有计算机模拟办法时,曾推荐f最佳=3800/r2 Hz.式中,r为凸轮桃尖的r值(cm)。以4125发动机凸轮轴为例,凸轮圆弧部直径≈34.9,进气门_r≈4.14.排气门r—6.16,按上式计算:f最佳=3800/(0. 6)2Hz=10555Hz。
这种凸轮,在采用2500Hz加热时,桃尖温度明显低于圆弧部,工艺土靠预冷匀温来提高桃尖的温度,然后进行喷液淬火