齿轮(lún)是依(yī)靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外(wài)载荷的,这就要求材(cái)料具有较高强度韧性和耐磨性(xìng);由于齿轮形(xíng)状复杂,齿轮精度要求高,还(hái)要求材料工(gōng)艺性好。常用(yòng)材料为 锻钢、铸钢(gāng)、铸铁。
一、锻钢
根据齿面硬度分为两大(dà)类
HB <350 时,称(chēng)为软齿(chǐ)面
HB >350 时,称为硬齿面
l.齿面硬度 HB< 350
工艺过程:锻(duàn)造毛坯→正火 --粗车→调质(zhì)、精加工
常用材料; 45#、35SiMn 、40Cr、40CrNi 、40MnB
特点:
具有(yǒu)较(jiào)好(hǎo)的(de)综合性能,齿面具有(yǒu)较高强度和硬(yìng)度,齿芯具有较好韧性。热处理(lǐ)后切齿精度可达 8 级制造简单、经济(jì)、生产率高,对精度要求不(bú)高
2.齿面硬度 HB >350
采用中碳钢时:
工艺过程: 锻造毛坯→常化→粗切→调质→精(jīng)切→高、 中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。
常(cháng)用材料: 45、40Cr、40CrNi
特点:
齿面硬(yìng)度(dù)高(gāo) HRC=48-55,接触强(qiáng)度(dù)高,耐磨性好。齿芯保持调质后的韧性,耐冲击(jī)能力好,承载能力较高。精(jīng)度下降半(bàn)数,可达 7 级精度。适用(yòng)于大量生产,如:汽车、机床等(děng)中速(sù)中载变速箱齿轮。
采用低碳钢时:
锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→渗碳淬火(huǒ)→低温回火→磨(mó)齿。达 6 级、 7 级。
常用材料; 20Cr、 20CrMnTi 、20MnB 、20CrMnTo
特点:
齿面硬度,承载能力强。芯部韧性好,耐冲击,适合于高速、重载、过载传动或结构要求紧凑的场合,机车(chē)主传(chuán)动齿轮、航空(kōng)齿轮。
二、铸钢
当齿轮直径 d〉400mm,结构复杂,锻造有困难时,可采用铸钢材料 ZG45.ZG55,正火处理。常化,調质。
三、铸铁
抗胶合及抗点蚀能力强,但抗冲击耐磨性差。适合工作平稳(wěn), 功率不大(dà)低速或尺寸较大形状复(fù)杂时用。能在缺油条(tiáo)件下工作, 适于开式传动(dòng)。
四、非金属材料
布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。选取材料时应考虑(lǜ):齿轮的工作条件不(bú)同(tóng), 轮齿的(de)破坏形式不同, 是确定齿轮强度计算(suàn)准则和选择材料和热处的根据。
1.对(duì)于受(shòu)冲击载(zǎi)荷时,轮齿容易折断应(yīng)选用韧(rèn)性较好的材料(liào), 可选用低(dī)碳钢渗碳淬火 。
2.对于高速闭式传动,齿面易点蚀,应选(xuǎn)用齿面硬度较(jiào)好的材料,可选用中碳钢表面淬火(huǒ)。
3.对于低速中(zhōng)载,轮齿折断,点蚀,磨损均可发(fā)生时,应选取机械(xiè)强度,齿面(miàn)硬度等综合机械性能好的材料,可选中碳钢(gāng)调质精切。
4.力求材料品种少,便于管理,考虑资源和(hé)供应情况。
5.当结构尺寸要(yào)求紧凑,耐磨性高(gāo)时,要采用合金钢。
6.制造单位的设(shè)备及技(jì)术(shù)情况。



