I齿的转动，带动了II齿 的转动，啮合点A的位置 也会由上而下地在II齿 表面移动直到II齿的根 部。 在啮合点A处还有一个特 点，就是两个齿表面有 相对的滑动，滑动方向 与压应力垂直。
当齿表面磨损到一定程度，就会使两齿的啮合不平稳。
于是，大的噪声、大的振动就会接踵而来，使车床主
轴产生度可达3200℃，用 它加热钢的表面，加热速度快，使钢表层一定深度内加热 到橘红色，大约850℃，而钢的里边温度还不高。
这时，浇上水，表面和里面很快冷却，表层一定深度 内就淬火了，硬度很高，很耐磨，而里面却因为温度低，
淬不上火，硬度就低，韧性好，这不就达到三高了吗?!
在整个齿轮齿面表面淬火后，还不能直接用，因为表 面虽然很硬了，但脆性大，用起来容易裂，也容易崩块。
控制感应线圈对零件的感应加热时间，就可有效地控制加 热温度，待表面达到所需的温度就可将感应线圈移开、喷水， 使零件在加热深度范围内淬火，获得高硬度的淬火层。
对于钢，加热温度850℃以上时，加热深度与感应电 流频率的关系为：
式中，δ f
50 (cm)
f
加热深度(cm) 感应电流频率(Hz)
例如，当f=8000Hz时，加热深度为0.56cm，即5.6mm； 当f=1MHz时，加热深度为0.O5cm，即0.5Omm。
齿轮用感应加热表面淬火法就很 容易达到三高（高耐磨性、高强 度、高韧性）的要求。
无论是碳钢还是合金钢，可以通 过加热和冷却来改变它们的性能。
把 三 块 45 钢 ( 碳 的 质 量 分数为0.45%的一种碳 钢)放在电炉里都加热 到 830℃ ， 一 块 取 出 投 入水盆中冷却，一块取 出放在地上在空气中自 然冷却，最后一块就放 在电炉里停了电后让它 同炉子一块冷却。
当它们都冷到室温后，测 定它们的洛氏硬度，您就 会惊奇地发现：它们的硬 度差别很大：所以，人们 就可以按需要采用不同的 加热和冷却方去来得到所 想要得到的性能了。
当代，随着科学技术的 发展，火焰加热表面热处 理方法的不足，取而代之 的是感应加热表面淬火法、 高密度能源表面淬火法。
感 应加热表面淬火法、高密 度能源表面淬火法，是近代表面 热处理技术。
感应圈接通高频电源后， 就会产生高频的磁场。
置于高频磁场中的钢制 零件中就会产生感应的高 频电流。
高频电流在零件中的分 布是不均匀的，表面层的 电流密度高，而中心的电 流密度低，这种现象称为
众所周知，钢虽是导体，但有电阻。
电流流过有电阻的导体，就会产生热量， 即
Q=0.24I2Rt(J)
式中，Q-热量(J) I-电流强度(A) R-电阻(Ω) t-时间(s)
热量Q就可用来加热零 件。
不过对零件的加热并不 是在整个截面上均匀的，而 是集中在电流密度高的表层。
显然，加热的深度跟频 率有关。
第1块很硬，为HRC55；第2块比较硬，为 HRC25；第3块软得很，为HRCl8。
第1种水冷方法称为淬火；
第2种空冷方法叫正火； 第3种随炉冷方法叫退火。
这三种“火”都有一个特点，就是一块钢，要硬都硬， 要软都软，也就是整体热处理。 前面所说的齿轮若接受淬火，齿表面的硬度高了，耐磨 性好了，但齿却一冲即断-太脆了！ 相反，若接受退火，齿是不会一冲即断了，但齿表面却 不耐磨了。
为了去掉脆性，还要最后用氧-乙炔火焰扫一遍，把 表面加热到200℃左右。
这个过程称为淬火后的低温回火，能去掉脆性和去 掉由于加热、冷却引起的内应力。
两步合起来，就称为钢的火焰表面热处理，这样， 齿轮就可用了。
火焰表面热处理的不足： 首先，用氧-乙炔火焰加热时，零件表面的温度只能 凭目视颜色变化来估计，这就只能依靠操作者的经验。 第二，整个操作过程都是手工操作，再加上火焰温度 有限，使工作效率和应用范围受到了限制。 这种表面热处理方法只适用于处理简单而且不大的零 件表面，或者处理大零件的局部范围。
传动齿轮在啮合时的受力情况是很复杂的。 上图是用光弹试验的方法所显示的齿轮的受力情况。
图中的“黑色”齿是 主动齿(用I表示)，II 是被动齿。 I齿压在II齿的A点， 不仅传递了动力，而 且使II齿变成了“花 脸”。
上图的线条表示了应力的大小和分布，线条愈密，应 力就愈大。由图可以清楚地看到，两齿的啮合点A处 压应力最大。
根据摩擦磨损的原理，两个表面 承受压应力，又有相对滑动，两 个表面就必然会产生磨损。
图中，还要注意一个 危险点，这就是B点。 I齿和II齿在A点啮合传 动，使齿根部的B点受 到大的拉应力，C点受 到大的压应力。
这就意味着，A点啮合产生的压应力可以变成 一个弯矩，想把这个II齿折断。
对齿轮来说，改变一个档次，齿轮就会受一次 冲击；车床开动或停止，也会使齿轮受到冲击。
汽车、拖拉机在起步、刹车，以及走在高低不 平的路面上时，所有的传动齿轮部会受到冲击。冲击 载荷的危害可比上述的弯矩产生的危害大多了。
假如齿抗不住冲击载荷，那只有一冲即断了！
三
若把上述各点归纳一下，可以看到，齿
高
轮的表面要高耐磨性，齿的芯部
又要有高的强度和高的冲击韧性。
这个“三高”，缺一不可！
大家知道：要使钢的强度高、硬度高(亦即耐磨 性高)，那么它只能降低冲击韧性；或者相反，要提 高冲击韧性，就必然使强度和硬度降低。 因此，在一般条件下，三高是没法同时达到的。
碳钢与合金钢
钢是人们最熟悉也是使用极广的一种材料。 它是铁(Fe)与碳的合金，但碳的质量分数只能低于 2.11%，超过这个比例就是铸铁了。
有一类钢只由铁和碳组成，称为碳钢；还有一 类钢中除了铁和碳外，还有其他的元素，如硅(Si)、 锰(Mn)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钨(W)、钒(V) 等，这类钢称为合金钢。
整体热处理不能解决齿轮的三高性能要求的问题。
用氧-乙炔火焰加热钢的表面， 这时浇上水，使其很快冷却， 再把表面加热到200℃左右。称 为钢的火焰表面热处理。
用一把气焊枪连接好氧气管和乙炔管后，开启气焊枪， 点着氧-乙炔火焰，调到中性焰，用火焰逐个加热齿面。 加热到表面出现橘红色时就开水管冷却，直到每个齿都 处理完。最后，再将每个齿快速地用焊枪火焰扫一遍。