齒(chǐ)輪是依靠本(běn)身(shēn)的結構尺寸和材(cái)料強度(dù)來承(chéng)受外載荷的,這(zhè)就要求(qiú)材料具有較高強度韌性和耐磨性(xìng);由於(yú)齒輪形狀(zhuàng)複雜,齒(chǐ)輪精度要求高(gāo),還要求材料工藝性好。常用材料為 鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵。
一、鍛鋼(gāng)
根據齒(chǐ)麵硬度分為兩大類
HB <350 時,稱為軟齒麵
HB >350 時,稱為硬(yìng)齒麵(miàn)
l.齒麵(miàn)硬度 HB< 350
工藝過(guò)程:鍛造毛坯→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(néng),齒麵具有(yǒu)較(jiào)高強度(dù)和硬度(dù),齒芯具有較好韌性。熱(rè)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(dù)要(yào)求不高
2.齒麵(miàn)硬度 HB >350
采用中碳鋼時:
工藝過程: 鍛造毛坯→常化(huà)→粗切→調(diào)質→精切→高、 中頻淬火→低溫(wēn)回火→珩齒或研磨劑跑合、電火花跑(pǎo)合。
常用材料: 45、40Cr、40CrNi
特點:
齒麵硬度(dù)高 HRC=48-55,接觸強度高,耐磨性好。齒芯保持調質後的韌性,耐衝(chōng)擊(jī)能力好,承載(zǎi)能力較(jiào)高(gāo)。精度(dù)下降半數,可達 7 級精度。適用(yòng)於大量生產,如:汽車、機床等中速中載變(biàn)速箱齒輪(lún)。
采用低碳鋼時:
鍛(duàn)造毛坯→常化→粗切→調質→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(dù),承載能力強。芯(xīn)部(bù)韌性好,耐衝擊,適合(hé)於高速、重載(zǎi)、過(guò)載傳動或結構要求緊(jǐn)湊的場合,機車主傳動齒輪、航空齒輪。
二、鑄鋼
當(dāng)齒輪直徑 d〉400mm,結構複雜,鍛造有(yǒu)困難時,可采用鑄鋼材料 ZG45.ZG55,正火(huǒ)處理。常化,調質。
三、鑄鐵
抗膠(jiāo)合及抗點蝕能力強,但抗衝(chōng)擊耐磨性差。適合工作(zuò)平穩, 功率不大低速或尺寸較大形狀複雜時用。能在缺油條件下工作, 適於開式傳(chuán)動(dòng)。
四、非金屬材(cái)料
布(bù)質、木質、塑(sù)料、尼龍、適於高速輕載。選取材(cái)料時應考慮:齒輪的工作條件不同, 輪齒的破壞形式不同(tóng), 是確定齒輪強度計算準則和選擇材(cái)料(liào)和熱(rè)處的根據。
1.對於受衝擊載荷時,輪齒容易折斷應(yīng)選用(yòng)韌性較好的(de)材料, 可選用低碳鋼滲碳淬火 。
2.對於高速閉式傳動,齒麵易點蝕,應選用齒麵硬度較好的材料,可選用中碳鋼表麵淬火。
3.對於低速中載,輪齒折斷,點蝕,磨損均可發生時,應選(xuǎn)取機械強(qiáng)度,齒麵硬度等綜合機械性能好的(de)材料(liào),可選中碳鋼調質精切。
4.力(lì)求材料品種少,便於管理,考慮(lǜ)資源和供應情況。
5.當結構尺寸要求緊湊,耐磨性高時,要采用合金(jīn)鋼。
6.製造單(dān)位的設備及技術情況。