齿轮常用几种材料
  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
  
  HB >350 时,称为硬齿面
  
  1.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,调质。
  
  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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