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齿轮常用的材料有哪些?



      齿轮常用材料有锻钢、铸钢、铸铁。


      一、锻钢

      根据齿面硬度分为两大类:

      HB<350 时,称为软齿面

      HB>350 时,称为硬齿面

      1.  齿面硬度 HB<350

      工艺过程:  锻造毛坯 → 正火 → 粗车 → 调质、精加工

      常用材料:45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB

      特点:

      具有较好的综合性能,齿面具有较高强度和硬度,齿芯具有较好韧性。 热处理后切齿精度可达8级。制造简单、经济、生产率高,对精度要求不高

      2.  齿面硬度 HB>350

       采用中碳钢时:

      工艺过程:锻造毛坯 → 常化 → 粗切 → 调质 → 精切 → 高、中频淬火 → 低温回火 → 珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。

      常用材料:45、40Cr、40CrNi

      特点:

      齿面硬度高 HRC=48 - 55 ,接触强度高,耐磨性好。齿芯保持调质后的韧性,耐冲击能力好,承载能力较高。精度下降半数,可达7级精度。

      适用于大量生产,如: 汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。

      采用低碳钢时:

      锻造毛坯 → 常化 → 切 → 调质 → 精切 → 渗碳淬火 → 低温回火 → 磨齿达6级、7级

      常用材料: 20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo

      特点:

      齿面硬度,承载能力强。芯部韧性好,耐冲击适合于高速、重载、过载传动或结构要求紧凑的场合,机车主传动齿轮、航空齿轮。


      二、铸钢

      当齿轮直径d>400m,,结构复杂有困难时,可采用铸钢。

      材料:ZG45、ZG55,正火处理。

      常化,调质


      三、铸铁

      抗胶合及抗点蚀能力强,但抗冲击耐磨性差。

      适合工作平稳,功率不大低速或尺寸较大形状复杂时用,能在缺油条件下工作适于开式传动。


      四、非金属材料

      布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。

      选取材料时应考虑: 齿轮的工作条件不同,轮齿的破环形式不同,是确定齿轮强度计算准则和选择材料和热处理的根据。

      1.  对于受冲击载荷时,轮齿容易折断应选用韧性较好的材料可选用低碳钢渗碳淬火。

      2.  对于高速闭式传动,齿面易点蚀,应选用齿面硬度较好的材料,可选用中碳钢表面淬火。

      3.  对于低速中载,轮齿折断,点蚀,磨损均可发生时,应取机械强度,齿面硬度等综合机械性能好的材料,可选中碳钢调质精切。

      4.  力求材料品种少,便于管理,考虑资源和供应情况。

      5.  当结构尺要求紧凑,耐磨性高时,要采用合金钢。

      齿轮常用材料有:

      1、40Cr,调质HRC35-38

      2、45钢,调质HRC32-35,齿面高频感应淬火HRC45左右

      3、38CrMaAl,首先预调质HRC32-35后加工,成品表面渗氮后,硬为HV950以上