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齿轮常用材料% P- A4 q' ? w) _
齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的,这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性;由于
' w1 {7 H, P5 v& u' Z齿轮形状复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。7 r0 O0 t/ a! v6 G2 U
常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。
, ?; |0 U2 e( I: K1 M一、锻钢 / p; o! t& r7 l3 U! H0 G
根据齿面硬度分为两大类
. f: f% E" Q+ q% i( NHB<350时,称为软齿面
9 w6 `$ u1 V- F. [0 Q# aH8>350时,称为硬齿面
: T$ r7 l4 T/ x. ~l.齿面硬度 HB<350 - J0 L1 x6 w% q5 c( a9 V$ m( B
工艺过程:锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工
; }' L' j( ?7 b x/ A \2 Y常用材料;45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB
7 k. Q' `" f9 e7 s0 ?1 r/ y t1 I特点:
* S7 A) Z& J- P0 L0 l' m具有较好的综合性能,齿面具有较高强度和硬度,齿芯具有较好韧性。
4 s* ?1 m0 T' f0 u. K8 @, a热处理后切齿精度可达8级 。
, i% _( o# K7 o* J制造简单、经济、生产率高,对精度要求不高 。
6 e* B v9 V y' L- T2.齿面硬度 HB>350
# \% f1 x6 ?& q& W采用中碳钢时: 2 W4 \4 V$ X/ q) O
工艺过程:锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花6 Q* M4 T1 A2 D4 p3 Z: D9 X0 q* ?
跑合。
3 k: q6 O: l: |4 r' q+ E$ s* X常用材料:45、40Cr、40CrNi 。
* k, R1 f2 H& O, C特点:
; ]4 B4 [: K0 |3 ]# F/ j齿面硬度高 HRC=48-55,接触强度高,耐磨性好。 ) x; p! H4 r+ e+ Z
齿芯保持调质后的韧性,耐冲击能力好,承载能力较高。
; S" n$ B' p% D; V8 e6 u6 O: Z精度下降半数,可达7级精度。
# a, h3 d# i6 E: d9 @适用于大量生产,如:汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。
. u3 r0 a; B3 _% E' `9 [. l采用低碳钢时:
0 [! F) m0 y# ]8 ]8 d' U锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→渗碳淬火→低温回火→磨齿。达6级、7级。 8 ]+ T5 C+ `! i0 S
常用材料;20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo 。
0 s" M( L$ D# F8 K+ M/ U特点: 4 ^' @/ C$ Q0 H9 V6 c! L
齿面硬度,承载能力强。
7 r0 f; x0 j! O2 I- U3 \芯部韧性好,耐冲击 。7 H3 W1 e% y; ^) H) G7 W8 |
适合于高速、重载、过载传动或结构要求紧凑的场合,机车主传动齿轮、航空齿轮。 & k: W* y1 V Y# m( X( T& Q8 j3 F
二、铸钢
8 u- b" J; T+ Q当齿轮直径d〉400mm,结构复杂,锻造有困难时,可采用铸钢 。
1 @2 F/ z, L3 ^9 F材料ZG45.ZG55,正火处理。
5 m* K2 v1 x+ g7 E, F% D常化,調质。
' J% @1 O- Y, \2 v3 z三、铸铁 ' C! |* i o' j+ Q) U5 h
抗胶合及抗点蚀能力强,但抗冲击耐磨性差。 ) A. g8 ~7 y# Z2 f ^- R
适合工作平稳,功率不大低速或尺寸较大形状复杂时用。能在缺油条件下工作,适于开式传动。 $ Y% E4 ^7 k* K& F' O
四、非金属材料 6 f9 H6 B' W' _% N7 r- N; h/ F7 C
布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。
, W+ w' O+ `* c- g k! _. E+ I选取材料时应考虑: 8 z1 f% F. y% T& j8 b4 G
齿轮的工作条件不同,轮齿的破坏形式不同,是确定齿轮强度计算准则和选择材料和热处理的根据。
) [5 k+ ^6 c2 v* S9 ^4 M2 F1.对于受冲击载荷时,轮齿容易折断应选用韧性较好的材料,可选用低碳钢渗碳淬火。 1 r6 W1 L" N# p6 B. J
2.对于高速闭式传动,齿面易点蚀,应选用齿面硬度较好的材料,可选用中碳钢表面淬火。
. i3 y! S( N% W" I3.对于低速中载,轮齿折断,点蚀,磨损均可发生时,应选取机械强度,齿面硬度等综合机械性能好的材
% I/ Y! K3 F4 c% J料,可选中碳钢调质精切。 _' v, V# b6 t$ P- m3 J' ^
4.力求材料品种少,便于管理,考虑资源和供应情况。
1 D }% Q. w3 v6 W8 z5.当结构尺寸要求紧凑,耐磨性高时,要采用合金钢。
9 C8 _+ d% n! j5 y6.制造单位的设备及技术情况。 |
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