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    齿轮材料的基本要求是:齿面要硬,齿心要韧

    发布时间:2022-03-15 01:01:01 已浏览:992次

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    由失效形式来看,齿轮加工厂设计齿轮传动时,齿面应具有高耐磨性、抗点蚀、抗胶合、抗塑性变形,而齿根应具有较高的抗断裂性能。因此齿轮材料的基本要求是:齿面要硬,齿心要韧。

    普通齿轮材料。

    钢材有较好的韧性和抗冲击能力,经热处理或化学热处理可提高其机械性能和齿面硬度,因此适合制作齿轮。

    锻钢。

    齿轮通常用锻钢来制造,但由于尺寸太大或形状复杂,通常使用碳素钢(0.15~0.6)%的碳钢或合金钢。生产齿轮的锻钢分为:

    软齿轮(硬度≤350HBS):由于强度、速度、精度要求不高,为便于切削,刀具磨损较快,齿轮毛坯应在正火(正火)或调质后切齿。切片后即为成品。它的准确度一般为8级,精切可达7级。该齿轮制作简单、经济、高效。是:毛坯-常化(正火)或调质-切齿。

    硬齿轮(硬度大于350HBS):用于高速、重载、精密机床、航空发动机等高精度机械。除具有优良的材料、高的齿面强度、高硬度(如58~65HRC)外,还应进行研磨等精加工。现在需要精加工的齿轮大多是先切齿,再经过表面硬化处理,精加工,精度可达到5、4级。由于其精度高,价格昂贵,所以热处理方法有表面淬火、渗碳、氮化、软氮化、氰化。所以,材料取决于特殊要求和热处理方法。也就是:切削-表面硬化处理-精加工,加工齿轮为硬齿面,5级或4级精度。

    齿轮厂家从组分和性能来看,合金钢可以提高韧性、抗冲击、抗磨损、抗粘合性能,还可通过热处理或化学热处理改善其机械性能和齿面硬度。所以,对于高速度、大负荷、小尺寸、小质量的航空齿轮,应选用性能优良的合金钢(如20Cr2ni4A等)。

    二、铸钢。

    铸钢有很好的耐磨性和强度,但需进行退火、正火处理,必要时还可调质,常用于大型齿轮。

    2铸铁

    灰铁性脆,耐冲击、耐磨损,但耐胶合、耐点蚀。常用于工作稳定,速度低,功率小的场合。

    非金属材料

    在高速、轻载、精度低的齿轮传动中,通常用非金属材料(如布胶木、尼龙等)来降低噪声。对于小齿轮,大齿轮仍然是用钢或铸铁制成的。为了获得足够的耐磨性和抗腐蚀性能,齿面硬度应为250~350HBS。

    常用的齿轮定做材料有:

    轮圈材料的选择原则。

    轮齿的材质多种多样,选择时要考虑许多因素。下列各项可供参考:

    传动装置的材质必须符合工作条件。

    比如,在飞机上使用的齿轮要满足低质量、高功率、高可靠性的要求,所以要选用具有高机械性能的合金钢;

    矿井机械中的齿轮传动一般功率大、工作速度低、周围环境含尘量高,因此常选用铸钢或铸铁等材料;

    家庭和办公机器功率不大,但要求传动平稳,噪音低,无噪音,润滑量小,可正常工作。所以,工程塑料是常用的齿轮材料。

    总而言之,工作环境的要求是选择齿轮材料时首先要考虑的因素。

    2.齿轮尺寸、毛坯成形方法和热处理制造工艺应予以考虑。

    大齿面通常是铸造的毛坯,齿轮材料可以选择铸钢或铸铁。

    锻件通常适用于中、中尺寸要求较高的齿轮,锻钢可用于制造。

    如果尺寸小、要求不高,可选择圆钢为坯料。

    齿面硬化的方法:渗碳、氮化、表面淬火。在应用渗碳工艺时,齿轮材料应选择低碳钢或低碳合金钢;氮化钢和调质钢可以采用氮化处理;在采用表面淬火时,对材料无特殊要求。

    3.不管毛坯的制造方法如何,只有用于制造工作在平稳、轻负荷冲击下工作的齿轮,且不能承受较大的冲击负荷;调质碳钢可用于制造在中等冲击负荷下工作的齿轮。

    4.合金钢通常用来制造高速度、高负荷和冲击负荷的齿轮。

    5.飞机上的齿轮传动要求齿轮尺寸尽可能小,并且应使用经过表面硬化的高强度合金钢。

    6.金属加工软齿面齿轮的硬度差应保持在30~50HBS以上。如果小齿轮与大齿轮齿面硬度差异较大(如小齿轮齿面淬火磨磨、大齿轮齿面正火或调质),并且速度较高时,硬小齿轮齿面面对较软的大齿轮齿面会产生显著的冷硬化效果,从而提高大齿轮齿面的疲劳极限。结果表明,当两齿轮配合齿面硬度差较大时,大齿轮接触疲劳的许用应力可提高20%左右,但应注意硬度高的齿面,粗糙度值相应减小。


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