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齿轮常用材料
" P _9 E. E' }4 b# 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) H. g; n3 P8 `' E7 V9 R- w
齿轮形状复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。4 d" a2 v# i% K
常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。 , _2 M; Q x, w: Y$ C
一、锻钢
9 K) l/ z1 u* S" A" a4 {4 V9 ]' g根据齿面硬度分为两大类 * j* H. M1 k& L! j3 ]! ]
HB<350时,称为软齿面 , {/ T, {' U3 M' U( w% b5 W
H8>350时,称为硬齿面
% b: C9 q9 v. P# `0 H" }l.齿面硬度 HB<350 * G# j5 Y' M4 U" l
工艺过程:锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工
7 }/ }- ?8 T3 d {4 {, j) |常用材料;45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB . S+ P( z2 T9 a! j1 }5 \8 h
特点:
' ?+ e4 }, i& j, z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。 % L* T2 O8 T% z* w( M+ e, h6 d$ |
热处理后切齿精度可达8级 。
. W: T/ g3 ]5 Q+ T制造简单、经济、生产率高,对精度要求不高 。
3 y% u F7 o" }# ]2 G8 K2.齿面硬度 HB>350 1 @( z; f/ X( E6 r' _" W
采用中碳钢时:
2 Q/ p! E) R, ~* v( I5 L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+ L0 _/ @1 K% R8 J* j' H
跑合。 8 J: s" g/ {, y. _+ k* J
常用材料:45、40Cr、40CrNi 。
+ W2 i0 i1 I: a. P' k- l! g特点: ( G( z5 K( v- X3 J) J
齿面硬度高 HRC=48-55,接触强度高,耐磨性好。
0 p6 |# C9 k |, G: _5 H+ M4 O齿芯保持调质后的韧性,耐冲击能力好,承载能力较高。
+ c0 R5 w) A7 o. s/ N: @精度下降半数,可达7级精度。 $ e' B d' l$ ^7 k5 O, e' `2 Z& K
适用于大量生产,如:汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。 ' v" C4 F% k! B
采用低碳钢时: 1 o7 S; q7 E% B/ v5 O. b9 o$ K, W& 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。
" |7 l: p/ ?; G常用材料;20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo 。/ k0 }% K; w* K8 W J( h, m
特点:
, n2 N) U: i: Y9 ]! {齿面硬度,承载能力强。 , y1 }; S& U1 A0 m
芯部韧性好,耐冲击 。" V9 K* f- y' p: N' {8 d+ o
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。 ' g! v' n* T& E$ ~/ n
二、铸钢 9 \& t. L9 h! P D2 {( }
当齿轮直径d〉400mm,结构复杂,锻造有困难时,可采用铸钢 。1 @8 _3 h( V4 K6 w
材料ZG45.ZG55,正火处理。3 Z, \& p8 n/ x" U" r0 V4 X
常化,調质。 & A7 J( ~: Z; N+ a5 y, }" D
三、铸铁 6 M0 |6 d* e9 q7 D$ s ^( S/ a
抗胶合及抗点蚀能力强,但抗冲击耐磨性差。 ( G, l6 c& U5 a6 s
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。
, L) C) w( }* V四、非金属材料 , T5 F% o, E. T/ u5 @
布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。
1 @+ }+ Z# ?0 [选取材料时应考虑:
m; J0 j$ F7 J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。 * D6 [% ?, l& {. f% R
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。
! O0 ?! h% q: K8 _# p! n6 p2.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。
0 U. Z$ {+ C9 m |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0 g0 ]. s9 e; ?' C( E" a
料,可选中碳钢调质精切。
% Z! T3 H) g$ ]/ c4 t) }$ O4.力求材料品种少,便于管理,考虑资源和供应情况。 . N; T4 N! K1 [$ f% {% d
5.当结构尺寸要求紧凑,耐磨性高时,要采用合金钢。 6 r; q# V1 @6 A N. U
6.制造单位的设备及技术情况。 |
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