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齿轮常用材料
0 ~ i; ~9 N7 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 B2 |& \/ d+ }$ O* M5 k
齿轮形状复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。6 y! o% Q n" T) a2 C
常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。
& r/ G6 ?9 x8 u0 q* Y一、锻钢 . t, ]% u7 ^, s/ ]- h
根据齿面硬度分为两大类 & q3 b& f) }/ ^0 b4 Q
HB<350时,称为软齿面 & s, C4 B# P: V1 u3 J
H8>350时,称为硬齿面 : E9 q6 [- X7 L2 `2 Z
l.齿面硬度 HB<350 : G* F9 Z- l* C7 r5 N1 K3 k
工艺过程:锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工
1 ? d) M" ^8 o( G- ^9 _常用材料;45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB ! l0 y+ D; y' [9 h; C
特点:
v) |& b9 ^4 `( ]: w8 }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。 % @* e' u) q3 i C
热处理后切齿精度可达8级 。( \- K# U/ N% f' e: O, B `
制造简单、经济、生产率高,对精度要求不高 。
! Y5 `; h; r3 t: _8 o7 L/ p3 V2.齿面硬度 HB>350 " t4 }9 c- I \- O2 S+ N% [( b
采用中碳钢时:
8 h- b V) X" S% o- p# u' X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
9 R% H/ Z: y! @" b9 j8 b跑合。 4 J+ @2 ]# z6 n# t8 }
常用材料:45、40Cr、40CrNi 。
) b% E `) x: Y I G4 W特点: t2 F6 ?0 m8 E
齿面硬度高 HRC=48-55,接触强度高,耐磨性好。
! y& Q" y" t: Y6 a0 J: R齿芯保持调质后的韧性,耐冲击能力好,承载能力较高。
" ^+ X1 G; {; ]精度下降半数,可达7级精度。 + S, s9 v4 e$ B7 y3 V
适用于大量生产,如:汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。 4 [- P2 Z' O1 L
采用低碳钢时:
. k3 [( P; {& b) n6 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。
7 q S1 U: d5 ]( X2 W& D常用材料;20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo 。% Y( g" O' ~" F4 r
特点:
- x* U$ D# N. m8 D齿面硬度,承载能力强。 ! x( m- W7 C1 r1 ?
芯部韧性好,耐冲击 。
+ i( [$ k. ?, {; `: g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。 5 |& r: B. {6 s; s8 _
二、铸钢
4 k, Y: Y( l1 L y3 ]. Q当齿轮直径d〉400mm,结构复杂,锻造有困难时,可采用铸钢 。' b& [4 p& m: {# ]; U' e* ?9 Y! \
材料ZG45.ZG55,正火处理。
0 r# Q# m7 p; G$ U `- W常化,調质。 7 [* x' o1 K1 z4 R
三、铸铁
4 _6 G6 G. ?4 d& F z0 e& g抗胶合及抗点蚀能力强,但抗冲击耐磨性差。 5 A! @$ O6 F4 j6 `
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。
) G, G0 U2 ~! i9 A! q W5 X四、非金属材料
# C$ f. c2 c3 I布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。 . `' k) ~( |( N/ S. Y2 k$ K: o3 }( u
选取材料时应考虑: 8 `) P/ a/ X2 W, m- @+ _
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。
% j& m0 \7 d2 P" D& ~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。
; L* c& r: q2 F; u; D2.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。
; |+ j* S9 y7 C: p2 I$ @0 b6 N3.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. p& z9 w* q$ ~0 E1 w1 i; C
料,可选中碳钢调质精切。
8 `& L, C) V+ U+ p5 h4.力求材料品种少,便于管理,考虑资源和供应情况。
1 h% y. ]! U4 `! \: D( Z- R" }5.当结构尺寸要求紧凑,耐磨性高时,要采用合金钢。
9 [' H% f; Q% J B$ P( D1 ?1 C" i6.制造单位的设备及技术情况。 |
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