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齿轮常用材料
R, Q; z$ l% _% y' r4 o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4 A6 ^5 h( t; B
齿轮形状复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。
) W: t9 ^! q/ t. }: b) ~; O常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。
- {* J; D; d+ J一、锻钢
" q0 x* G- t4 R/ O0 V Q根据齿面硬度分为两大类 / s* c O& ]7 t1 ~0 B
HB<350时,称为软齿面
* N5 u, `2 e* E# j+ `3 CH8>350时,称为硬齿面
5 D* y- H% o2 w: xl.齿面硬度 HB<350
$ Q# X) T' ]! y" B工艺过程:锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工 2 y: k& Z( \; R; y8 ~; `0 J5 L
常用材料;45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB : a& N0 ~- p: `' I
特点:
0 h* D8 R2 |! E3 P3 I. Q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。
. G" O. n& C+ G热处理后切齿精度可达8级 。
. u3 q# r$ a+ F( j& h制造简单、经济、生产率高,对精度要求不高 。( _9 b2 G+ s% C9 R
2.齿面硬度 HB>350
; M% {% Y# y# }+ F采用中碳钢时:
6 G3 L) q. a, b% f# _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3 G2 C6 D8 h% p$ c, ]) I1 g
跑合。
8 p6 q; A$ T2 S. Z$ v) w常用材料:45、40Cr、40CrNi 。# b( |+ v Y- j. v
特点:
2 L. Z1 [0 O7 a) M+ x5 @7 u齿面硬度高 HRC=48-55,接触强度高,耐磨性好。 ) Y s3 U, H# S5 G
齿芯保持调质后的韧性,耐冲击能力好,承载能力较高。 , l' p; ^" c d0 E3 a& G1 Q* w4 L
精度下降半数,可达7级精度。 m0 U7 j" }$ _9 j% ?$ y
适用于大量生产,如:汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。 1 i. z/ \, P2 ]" m% y, y E1 z
采用低碳钢时:
$ X1 d+ q, v. g9 l+ ]5 D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。 9 Y5 v2 u5 h2 i" l- ^+ t
常用材料;20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo 。. K8 z' Z3 c9 m7 f6 i+ G8 b
特点:
. u# D8 B3 F) n- P3 |6 Z5 F, L# @齿面硬度,承载能力强。 " q' Q0 A# K# j$ b" p% \
芯部韧性好,耐冲击 。6 K' I$ f" U$ o
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。 4 y7 B i, @* A' {8 `3 T: V
二、铸钢
~, \8 @$ f' N8 d- |) c% T0 p当齿轮直径d〉400mm,结构复杂,锻造有困难时,可采用铸钢 。
6 T6 C+ h0 S/ W& R# D e/ h材料ZG45.ZG55,正火处理。
' O3 Q- J5 M, Y) j! s8 t: {; g常化,調质。 8 X0 s Y! v. b# h* k
三、铸铁
1 w- ?+ l3 V. Y# }- k# N抗胶合及抗点蚀能力强,但抗冲击耐磨性差。 + e9 f$ y6 g- u& |8 [# D
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。
: Y0 i0 R0 X# s# h( b四、非金属材料 * X# Q: |2 V- c) t# V* v
布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。
7 T5 E$ A- t( t4 _( x ~ `选取材料时应考虑: ) c. O: g% m. H. h* H
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。 b7 X8 K' E0 ?2 M" M' [: A
1.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。
) Y0 K# b8 M7 |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。 3 V) p3 S @9 b' E: [$ I
3.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7 X T* [4 ~6 M5 y4 J: ?4 N, d" ^
料,可选中碳钢调质精切。 $ @$ h5 M+ Z' w0 V* m
4.力求材料品种少,便于管理,考虑资源和供应情况。 . M- e' L6 C8 ? f; M
5.当结构尺寸要求紧凑,耐磨性高时,要采用合金钢。
! t) s: t5 K: P$ ~- f. W0 n( c6.制造单位的设备及技术情况。 |
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