常用材料零件--齒輪零件

1、齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最主要的一種傳動(dòng)型式，歷史悠久，應(yīng)用非常廣泛。齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)主要是：1.傳動(dòng)的適用功率和傳動(dòng)速度范圍廣，從極小到10萬kW，從極低到40ms以上。2.傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比恒定。3.傳動(dòng)效率高，可達(dá)99%。4.結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)方式多樣。就齒輪傳動(dòng)裝置的密封形式來說，分為開式、半開式及閉式三種；就使用情況來說，有低速、高速及輕載、中載、重載之別；就齒輪熱處理的不同，齒輪又分為硬齒面齒輪（如經(jīng)整體或滲碳淬火、表面淬火或氮化處理，

2、齒面硬度HRC55）、中硬齒面（齒輪經(jīng)過整體淬火或表面淬火，齒面硬度大約載55HRC38，HB350）和軟齒面齒輪（如經(jīng)調(diào)質(zhì)、常化的齒輪，齒面硬度HB350）。齒輪傳動(dòng)的失效形式主要為齒面的疲勞點(diǎn)蝕、膠合、磨損、輪齒的疲勞斷裂和塑性變形等，常見的是點(diǎn)蝕和斷齒，開式齒輪主要是磨損和斷齒。在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒輪材料及其熱處理的選擇是首要問題。原則上，承受較大載荷的齒輪的材料質(zhì)量和熱處理的齒面硬度要求也高，原則是齒面要硬、齒芯要韌。對(duì)高速或傳

3、動(dòng)精度要求高的齒輪，多采用硬齒面和磨齒方案。對(duì)不重要的齒輪或載荷較小的齒輪，多從經(jīng)濟(jì)性考慮，材料要求不高，如優(yōu)質(zhì)或普通碳素鋼調(diào)質(zhì)或正火處理。齒輪材料的重要熱處理特性齒輪材料的重要熱處理特性淬透性含義:指鋼接受淬火而獲得馬氏體的能力，不同鋼種接受淬火的能力不同。淬透性不同的鋼，淬火后得到的淬透層深度不同，從而沿截面分布的金相組織以及機(jī)械性能也不同。淬透層深度是指由淬火表面馬氏體到50%馬氏體層的深度。全部淬透的工件通常表面殘留著拉力，容易

4、產(chǎn)生變形和開裂，同時(shí)對(duì)工作的疲勞性能也不利。設(shè)計(jì)時(shí)考慮要點(diǎn)：1.零件尺寸越大，內(nèi)部熱容量越大，淬火時(shí)零件的冷卻速度越慢，因此，淬透層越薄，性能越差，這種現(xiàn)象叫做“鋼材的尺寸效應(yīng)”。所以，不能根據(jù)小尺寸的性能數(shù)據(jù)用于大尺寸零件的強(qiáng)度計(jì)算，而必須考慮鋼材的淬透性。2.大截面或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的齒輪采用多元合金鋼，保證足夠而適當(dāng)?shù)拇阃感裕ＷC沿整個(gè)截面有良好的綜合機(jī)械性能，同時(shí)，減少變形，回火脆性含義：指鋼在某一溫度范圍回火時(shí)所發(fā)生的沖擊性降低現(xiàn)象。

5、產(chǎn)生回火脆性的鋼，不僅室溫下沖擊韌性較正常為低，而且使鋼的冷脆溫度大為提高。設(shè)計(jì)時(shí)考慮要點(diǎn)：合金結(jié)構(gòu)鋼在250℃～400℃回火時(shí)引起沖擊韌性及斷裂韌性下降，這種現(xiàn)象一般稱為第一類回火脆性。它不能通過熱處理方法來消除，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。某些合金結(jié)構(gòu)鋼(如Cr鋼、CrNi鋼及CrMn鋼)在375℃～575℃回火后緩慢冷卻時(shí)也會(huì)產(chǎn)生脆性，一般稱為第二類回火脆性，快冷可以予以消除。對(duì)于截面較大的齒輪，可選用含有Mo或W的鋼，以消除或減小回火

6、脆性。齒輪材料齒輪材料調(diào)質(zhì)及表面淬火齒輪用鋼齒輪種類鋼號(hào)備注汽車、拖拉機(jī)及機(jī)床中的不重要齒輪45調(diào)質(zhì)中速、中載車床變速箱、鉆床變速箱次要齒輪及高速、中載磨床砂輪齒輪45調(diào)質(zhì)高頻淬火中速、中載較大截面機(jī)床齒輪調(diào)質(zhì)中速、中載并帶一定沖擊的機(jī)床變速箱齒輪及高速、重載并要求齒面硬度高的機(jī)床齒輪40Cr、42SiMn、35SiMn、45MnB調(diào)質(zhì)高頻淬火一般載荷不大、截面尺寸也不大、要求不太高的齒輪I40Mn、50Mn2、40Cr、35SiMn、

7、42SiMn截面尺寸較大，承受較大載荷、要求較高的齒輪II35CrMo、42CrMo、40CrMnMo、35CrMnSi、40CrNi、40CrNiMo、45CrNiMoVIII35CrNi2Mo、40CiNi2Mo起重機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、建筑機(jī)械、水泥機(jī)械、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械、工程機(jī)械等設(shè)備中的低速重載大齒輪截面尺寸很大、承受載荷大并要求有足夠韌性的重要齒輪Ⅳ30CrNi3、34CrNi3Mo、37SiMn2MoV1.少數(shù)直徑大、負(fù)荷低、