齒輪是依靠本身的結構尺寸和材料強度來承受外載荷(hé)的,這就要求材(cái)料具(jù)有較高強度韌性和耐磨性;由於齒輪形狀複雜,齒輪(lún)精度(dù)要求(qiú)高,還要求材料工藝性好。常用材料為 鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵。
一、鍛鋼(gāng)
根據齒麵硬度分為兩(liǎng)大(dà)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:鍛造毛坯→正火(huǒ) --粗車→調質、精加工
常用材料; 45#、35SiMn 、40Cr、40CrNi 、40MnB
特點:
具有較好的綜合性(xìng)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(qiē)齒精度(dù)可達 8 級製(zhì)造簡單、經濟、生產率高,對精度要求不高
2.齒麵硬度 HB >350
采(cǎi)用中碳鋼時:
工藝過程: 鍛造毛坯→常化→粗切→調質→精切→高(gāo)、 中頻淬火→低溫回火→珩齒或研磨劑跑合、電火花跑(pǎo)合。
常用材料: 45、40Cr、40CrNi
特點:
齒麵硬度高(gāo) HRC=48-55,接觸強度高(gāo),耐(nài)磨性好。齒芯保持調質(zhì)後的韌性,耐衝擊能力好,承載能力較高。精度下降半(bàn)數,可達 7 級精度。適(shì)用於大(dà)量生產,如:汽車、機床等中速(sù)中載變速箱齒(chǐ)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(huí)火→磨齒。達 6 級(jí)、 7 級。
常用(yòng)材(cái)料; 20Cr、 20CrMnTi 、20MnB 、20CrMnTo
特點(diǎn):
齒(chǐ)麵硬度,承載能力強。芯部韌性(xìng)好,耐衝擊,適(shì)合於高速、重載、過載(zǎi)傳動或結構要求緊湊的場合,機車主傳動齒(chǐ)輪(lún)、航空齒輪。
二、鑄鋼
當齒輪直徑(jìng) d〉400mm,結構複雜,鍛造(zào)有困難時,可采用鑄鋼材料 ZG45.ZG55,正(zhèng)火處理。常化,調質。
三、鑄鐵
抗膠合及抗點蝕能力強,但抗(kàng)衝擊耐磨性(xìng)差。適合工作平穩(wěn), 功率不大(dà)低速或尺寸較大形狀複雜時(shí)用。能在缺油條件下工作, 適於開式傳動。
四、非金屬材料
布質、木質、塑料(liào)、尼龍、適於高速輕載。選(xuǎn)取材料時應考(kǎo)慮:齒輪的工作條件不同, 輪齒的破壞形式不同, 是確定齒輪強度(dù)計算準(zhǔn)則和選擇材料和熱處的根據(jù)。
1.對於受衝擊載荷時,輪齒容易折(shé)斷應選用(yòng)韌性較好的材料, 可選用(yòng)低碳鋼滲碳淬火 。
2.對於高速(sù)閉(bì)式傳動,齒(chǐ)麵易點蝕,應(yīng)選用齒麵硬度(dù)較(jiào)好的材(cái)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(fā)生(shēng)時,應選取機械強度,齒(chǐ)麵硬度等綜合機械性(xìng)能好的材料,可選(xuǎn)中碳鋼調質精切。
4.力求材(cái)料品種少,便於管理,考慮資源和(hé)供應(yīng)情況。
5.當結構(gòu)尺寸要求緊湊,耐磨性高時,要采用合金鋼。
6.製造(zào)單位的設(shè)備及技術情況。