齒輪是依靠本身的結構尺寸和材料強度來承受外載荷(hé)的,這就要求材料具有較高強度韌性和耐磨性;由於齒輪形(xíng)狀複雜,齒輪精度要求高,還要求材料工藝性好。常用材料為 鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵。
一、鍛鋼
根據(jù)齒麵硬度分為兩大類
HB <350 時,稱(chēng)為軟齒麵
HB >350 時,稱為硬齒麵(miàn)
l.齒麵硬度 HB< 350
工藝過程:鍛造毛坯→正火 --粗車→調質、精加工
常用材料; 45#、35SiMn 、40Cr、40CrNi 、40MnB
特點:
具有較好(hǎo)的綜合性能,齒麵(miàn)具有較高強度和硬度,齒芯具有較(jiào)好韌性。熱處理後切齒精度可達 8 級製造(zào)簡單、經濟、生產率高,對精度要求不高
2.齒麵硬度 HB >350
采用中碳(tàn)鋼時:
工藝過程: 鍛造毛坯→常化→粗切→調質→精(jīng)切→高、 中頻淬火→低溫回火→珩齒或研磨劑跑(pǎo)合、電火花跑合。
常用材料: 45、40Cr、40CrNi
特(tè)點:
齒麵硬度高 HRC=48-55,接觸強度高,耐磨性好。齒芯保持調質後的韌性,耐衝(chōng)擊能力好,承載能力較高。精度(dù)下降半數,可達(dá) 7 級精度。適用於大量生產,如:汽車、機床等(děng)中速中載變(biàn)速箱齒輪。
采用低碳鋼時:
鍛造毛坯→常化→粗(cū)切(qiē)→調質→精切→滲碳淬火→低溫回火→磨齒。達 6 級、 7 級。
常用材料; 20Cr、 20CrMnTi 、20MnB 、20CrMnTo
特點:
齒麵硬(yìng)度,承載能(néng)力強。芯部韌性好,耐(nài)衝擊(jī),適合於高速、重載、過載傳動(dòng)或結構(gòu)要求緊(jǐn)湊(còu)的場合,機車主傳動齒輪(lún)、航空齒輪。
二、鑄(zhù)鋼
當齒輪直徑 d〉400mm,結構複雜,鍛造(zào)有困難時,可采用鑄鋼材料 ZG45.ZG55,正火處理。常化,調質。
三、鑄鐵
抗膠合(hé)及抗(kàng)點蝕能(néng)力強,但抗衝擊耐磨性差。適合工作平穩, 功率不大低速或尺寸較大形狀複雜時用。能在缺油條件下工作, 適於開式傳(chuán)動(dòng)。
四、非金屬材料
布質、木質、塑料、尼龍、適於高(gāo)速輕載。選取(qǔ)材料時應考慮:齒輪的工作條件(jiàn)不同, 輪齒的破壞形式不同, 是確定(dìng)齒輪強度計算準則和選擇材(cái)料和熱處的根據。
1.對於受衝擊載荷時,輪齒(chǐ)容易折斷應選用韌性較好的材料, 可選用低碳鋼滲碳淬火 。
2.對於高速閉式傳動,齒麵(miàn)易點蝕,應選(xuǎn)用齒麵硬度較好的材料,可選用中碳鋼表麵淬火。
3.對於低速中載(zǎi),輪齒折斷,點蝕(shí),磨損均可發生時,應選取機械強度,齒麵硬度等綜合機械性能好的材料,可選中碳鋼調質精切。
4.力求(qiú)材料品(pǐn)種少,便於管理,考慮資源和供(gòng)應情況。
5.當結構尺寸要求緊湊,耐磨性(xìng)高時,要采用合金鋼。
6.製造單位的設(shè)備及技術(shù)情況(kuàng)。