齒輪是依(yī)靠本(běn)身的結構尺寸和材料(liào)強度來承受外載荷的,這就要求材料具有較高強度韌性和耐磨性;由於齒輪形(xíng)狀複雜,齒輪精度要求高(gāo),還要求材(cái)料工藝性好(hǎo)。常用(yòng)材(cái)料為 鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵。
一、鍛鋼
根據齒麵硬度分為兩大類
HB <350 時,稱為軟齒麵
HB >350 時,稱為硬齒(chǐ)麵
l.齒麵硬度 HB< 350
工藝過程(chéng):鍛造毛(máo)坯→正火 --粗(cū)車→調質、精加工
常用材料; 45#、35SiMn 、40Cr、40CrNi 、40MnB
特點:
具有較好的綜合性能,齒麵具有較高強度和硬度,齒芯具有較好韌性。熱處理後切齒精度可達 8 級製造簡單、經濟(jì)、生產率高,對精度要求不高
2.齒麵硬度 HB >350
采用中碳鋼時:
工藝過(guò)程: 鍛造毛(máo)坯→常化→粗切→調質(zhì)→精切→高、 中頻淬火→低溫回火→珩齒或研(yán)磨劑跑合、電火花跑合。
常用材(cái)料: 45、40Cr、40CrNi
特點:
齒麵硬度高 HRC=48-55,接觸強度高,耐磨性好。齒芯保持調質後(hòu)的韌性,耐(nài)衝擊能力好,承載能力較(jiào)高。精度下(xià)降半數,可達 7 級精度。適用於大量生產,如:汽車、機床(chuáng)等中速中載變速箱齒輪。
采用低碳鋼時:
鍛造毛坯→常化→粗切→調質(zhì)→精切→滲碳淬火→低溫回火→磨齒。達 6 級、 7 級。
常用材料; 20Cr、 20CrMnTi 、20MnB 、20CrMnTo
特點:
齒(chǐ)麵硬度,承載能力強。芯部韌(rèn)性好,耐衝擊,適合於高速、重載、過載傳動或結構要(yào)求緊湊(còu)的場合(hé),機(jī)車主傳動(dòng)齒輪、航空齒輪。
二(èr)、鑄鋼
當齒(chǐ)輪直徑 d〉400mm,結構(gòu)複(fù)雜,鍛造有困難時,可采用鑄鋼材料 ZG45.ZG55,正火處理。常化,調質。
三、鑄鐵
抗膠合及抗點蝕能力強,但抗(kàng)衝擊耐(nài)磨性差。適合工(gōng)作平穩, 功率不大低速或尺寸較大形狀複雜時用。能在缺油條(tiáo)件下工(gōng)作, 適(shì)於開式傳動。
四、非金屬材料
布質、木質、塑(sù)料、尼龍、適於高(gāo)速(sù)輕載。選(xuǎn)取材料時應考慮:齒輪的(de)工(gōng)作條件不同(tóng), 輪齒的破壞形式不同, 是確定齒輪強度(dù)計算(suàn)準則和選擇材料和熱處的根據。
1.對於受衝擊載荷時,輪齒容易折斷應(yīng)選用韌性較好的材料, 可(kě)選用低碳鋼滲碳淬火 。
2.對於高速閉式傳動,齒麵易點蝕(shí),應選用齒麵硬度較好的材(cái)料,可選用中碳(tàn)鋼表麵淬火。
3.對(duì)於低速中載,輪齒折斷,點蝕,磨損均可發生時,應選取機械強度,齒麵硬度等綜合機械性能好的材料(liào),可(kě)選(xuǎn)中(zhōng)碳鋼調質精切。
4.力求材料品種少,便於(yú)管理,考慮資源和供應情況(kuàng)。
5.當結構尺寸要求緊湊,耐磨性高時,要采用合金鋼。
6.製造單(dān)位的設備及技(jì)術情況。