Стальные шестерни подвергаются термической обработке для получения улучшенных свойств и улучшения эксплуатационных характеристик. Закалка — один из важнейших процессов термической обработки, используемый для повышения прочности и твердости стальных деталей. Дефекты, наблюдаемые в закаленных деталях, часто возникают из-за высоких термических напряжений и напряжений фазового превращения. Типичные дефекты включают чрезмерную деформацию@ обезуглероживание поверхности@ закалочные трещины@ большой рост зерна@ и неблагоприятные остаточные напряжения. Зубчатые колеса с большой разницей сечений могут подвергаться высоким концентрациям напряжений и трескаться во время закалки. Обезуглероживание поверхности перед закалкой может привести к высокому поверхностному остаточному натяжению и возможному растрескиванию после термообработки. В этой статье коммерческое программное обеспечение для термообработки DANTE используется для исследования трех примеров дефектов термообработки. С помощью моделирования предлагаются усовершенствованные процессы. Первый пример — процесс закалки маслом большой шестерни. При шлифовании закаленных шестерен на поверхности шестерен наблюдались отслаивающие трещины. Компьютерное моделирование показало, что причиной является обезуглероживание поверхности. Второй пример — прессовая закалка крупного торцевого механизма. Неожиданно большое осевое искривление наблюдалось в закаленных шестернях, и компьютерное моделирование показало, что причиной были неправильная нагрузка на пресс и установка штампа. Третий пример — трещина в процессе закалки, вызванная высоким концентрированным растягивающим напряжением из-за несбалансированных температурных и фазовых превращений в спирально-конической шестерне. Для решения этой проблемы был изменен процесс закалки. Этот пример также подчеркивает необходимость моделирования термообработки при проектировании зубчатых передач, чтобы уменьшить вероятность возникновения дефектов при термообработке. Три примера иллюстрируют, как эффективно использовать моделирование термообработки для улучшения качества зубчатых изделий.