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齿轮常用材料) W6 H& q8 }/ \9 j
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
3 Y# o% b$ H) k4 J2 A齿轮形状复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。+ w4 K( a1 ^7 ]5 | {
常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。 4 A- \3 o- E6 U3 A8 }! @$ B
一、锻钢
2 {3 z: ^# z2 u% d根据齿面硬度分为两大类 - Y# Y. ^. m! T5 }5 J
HB<350时,称为软齿面 0 I2 B3 i4 t j% q Y) L
H8>350时,称为硬齿面
- S' m) V v# H( [l.齿面硬度 HB<350
# N/ I4 p) c% F+ \工艺过程:锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工 $ ^& P2 l E- Z: N; p1 f
常用材料;45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB + n' e' W" [; x5 c# r- e
特点: 2 R V; u3 ]( Y% h; r
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。
" m8 {, j5 D5 Q热处理后切齿精度可达8级 。1 d; _! W9 B6 Z' z s: {
制造简单、经济、生产率高,对精度要求不高 。
/ E2 ~% G; D$ L! [6 x U K/ j2.齿面硬度 HB>350 : F, A+ l1 ^* d7 P7 p/ I
采用中碳钢时:
( H9 V5 n/ d' ?! k: @3 I" _2 [5 `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* I0 z0 c+ L8 c# f
跑合。
$ C+ |8 n$ J# Q4 _4 ^, J- u% F常用材料:45、40Cr、40CrNi 。
6 G' \4 H; k" J! P4 q特点: : ^8 w, V: E8 A( Q4 I/ P' ?" k
齿面硬度高 HRC=48-55,接触强度高,耐磨性好。 : k4 C* V4 ]) R V9 }" Q
齿芯保持调质后的韧性,耐冲击能力好,承载能力较高。
4 S/ z4 d7 j$ Z5 |. ~精度下降半数,可达7级精度。 # Z$ \ o6 N8 O) @
适用于大量生产,如:汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。
9 k+ K4 F+ ]/ R: R; u2 V采用低碳钢时:
Q; Q& o1 a. V# R, ]5 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。 - k! f# b: t H4 g& G" G
常用材料;20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo 。3 P, G+ S. x# R' N, R }+ C
特点: # [% A1 u7 E# C D. Q5 ~
齿面硬度,承载能力强。
; k2 V3 J n, F3 r/ L, O: b, S芯部韧性好,耐冲击 。
3 V3 q0 ?( N x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。
. H: M$ W* P% k% I S0 g1 \二、铸钢 B' l$ ~: c% M/ e ?. t& u, o
当齿轮直径d〉400mm,结构复杂,锻造有困难时,可采用铸钢 。
6 h1 \! p9 l% R' _材料ZG45.ZG55,正火处理。$ E, c/ q1 l5 R; d7 b
常化,調质。
4 d3 e# ]' [- t! K3 P1 I三、铸铁 : u* |) j1 w0 R! E$ G% V
抗胶合及抗点蚀能力强,但抗冲击耐磨性差。
' C- ~% i" J8 H9 E& 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。
* H8 ^) e9 c' O四、非金属材料 3 H' ~# z$ o0 p% b0 N2 g
布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。 4 ]8 _- z$ F- f* S& O' H
选取材料时应考虑: 3 L2 C+ c/ x6 k
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。 : M% z( T* j1 T) G$ x% ^# m
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。
0 i: u; w5 F0 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。 F. e5 s* |2 t+ Z, O
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! S4 s! M; T' }; B
料,可选中碳钢调质精切。 - j, m3 H9 Q" q+ ?$ B
4.力求材料品种少,便于管理,考虑资源和供应情况。
6 Y7 z1 q( z6 w5.当结构尺寸要求紧凑,耐磨性高时,要采用合金钢。 * }7 H3 z s, I7 M) G5 u5 @+ v) w
6.制造单位的设备及技术情况。 |
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