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齿轮常用材料
# n+ T% V4 `: N# h$ ~7 E/ d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
% f1 d& N0 u9 \9 w$ D齿轮形状复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。
+ n* d! Y1 l) M常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。 # r) H( A# T0 b* G# X
一、锻钢 2 t- p' J, D9 w% h5 R& v
根据齿面硬度分为两大类
: P5 ]6 u/ V1 F3 m; ~: h# K8 iHB<350时,称为软齿面 3 [7 `2 D2 F0 I
H8>350时,称为硬齿面
. P% K8 k9 k% U( x6 L: ?; Fl.齿面硬度 HB<350
4 b; X4 s- g( a6 S9 Z" i工艺过程:锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工 " X; ^3 J. ?6 ?" ~; s( g: a& y
常用材料;45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB 8 j5 U- u2 T7 f+ z
特点:
4 a& R$ q( W9 p1 ?, 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。 4 ]1 R( j; E; x* u/ s
热处理后切齿精度可达8级 。9 L( J0 d, U5 B/ A1 [
制造简单、经济、生产率高,对精度要求不高 。% v6 N1 c1 }: r) a
2.齿面硬度 HB>350 . e( c# B' A7 B0 }. |
采用中碳钢时:
+ [8 M( P0 T+ Y4 l( 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
; p6 u' l3 T( H9 B% _跑合。
: ?" z2 @8 D4 m常用材料:45、40Cr、40CrNi 。 ^- M4 w) W% r0 P0 W3 ?
特点:
) T/ e3 W' g. G1 Y+ `* l3 Q0 m7 g齿面硬度高 HRC=48-55,接触强度高,耐磨性好。
- T9 k7 Y# y* ~6 n( d' O; F齿芯保持调质后的韧性,耐冲击能力好,承载能力较高。
, x# V- o4 u& k W; T1 U精度下降半数,可达7级精度。
- ?3 [$ ~* S: r1 ^6 k9 I适用于大量生产,如:汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。 ( u, [1 R" v. e* g% s
采用低碳钢时:
+ b" H- p$ J9 @) E# 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。
; W( ]6 F0 U' N9 A8 E常用材料;20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo 。9 Y. \4 j, T7 q9 K: H* ~% s g
特点:
: v6 U% r0 U4 g/ z+ s" j齿面硬度,承载能力强。
) w/ G" N) k3 n9 @1 O/ d' Z! ?' E芯部韧性好,耐冲击 。
8 J! k- e: g2 o8 N2 @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 [: ?3 Y2 {* M8 A二、铸钢 : Z N* S; t. r+ L' j3 k( z
当齿轮直径d〉400mm,结构复杂,锻造有困难时,可采用铸钢 。
; v/ b. t- O* U" [材料ZG45.ZG55,正火处理。
9 E; z4 Z. D; r4 r7 T7 V常化,調质。
! G7 n' J$ f( r. {0 D三、铸铁
4 |! T+ C, K, k7 y抗胶合及抗点蚀能力强,但抗冲击耐磨性差。 7 V" }4 O$ x# y8 s- D! H; l) h5 j
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。 : k5 r% g8 y% Z& e2 b
四、非金属材料 0 z5 |8 H# C- W! {3 {
布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。
! d, x5 p/ P. u2 g) }! [选取材料时应考虑:
% B# T; ]3 o9 G* c, t* f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。
" ]; r' a t. C1.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。
& K- x" f# z4 W# @) e- j2.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。 7 z$ L6 [% ^' A) k3 P, c: b
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
- P- r; v% {/ z; d& S料,可选中碳钢调质精切。 9 t2 L- a: ?$ Q2 t5 Z( m
4.力求材料品种少,便于管理,考虑资源和供应情况。
7 r+ }: u; i7 \5.当结构尺寸要求紧凑,耐磨性高时,要采用合金钢。 5 ?0 e0 F; J( S8 M! |4 f0 a
6.制造单位的设备及技术情况。 |
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