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齿轮常用材料

发布日期:2010-12-09

齿轮常用材料

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;由于齿轮形状复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。


常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。

一、锻钢

根据齿面硬度分为两大类

HB<350时,称为软齿面
H8>350时,称为硬齿面

l.齿面硬度 HB<350

工艺过程:锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工

常用材料;45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB

特点:

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。
热处理后切齿精度可达8级
制造简单、经济、生产率高,对精度要求不高

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→精切→高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。

常用材料:45、40Cr、40CrNi

特点:

齿面硬度高 HRC=48-55,接触强度高,耐磨性好。
齿芯保持调质后的韧性,耐冲击能力好,承载能力较高。
精度下降半数,可达7级精度。
适用于大量生产,如:汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。

采用低碳钢时:

锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→渗碳淬火→低温回火→磨齿。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,机车主传动齿轮、航空齿轮。

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,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。

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:

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。

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。
2.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。
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料,可选中碳钢调质精切。
4.力求材料品种少,便于管理,考虑资源和供应情况。
5.当结构尺寸要求紧凑,耐磨性高时,要采用合金钢。
6.制造单位的设备及技术情况。

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