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常用的齿轮选材-淄博市博山齿轮厂

发布于:2022年04月25日 作者:淄博市博山齿轮厂 阅读:328

       从齿轮的失效形式可以看出,在设计齿轮传动时,齿面应具有较高的耐磨性、抗点蚀性、抗胶合性和抗塑性变形性,而齿根应具有较高的抗断裂性。因此,对齿轮材料的基本要求是:齿面要硬,齿芯要韧


常用的齿轮材料

一、钢

钢具有良好的韧性和抗冲击性,还可以通过热处理或化学热处理提高其力学性能和齿面硬度,因此最适合制造齿轮。

1、锻钢

制造齿轮一般采用锻钢,一般采用含碳量为(0.15 ~ 0.6)%的碳钢或合金钢,但尺寸过大或结构形状复杂的适合铸造的除外。制造齿轮的锻钢可分为:

软齿面齿轮(硬度350HBS):由于对强度、速度、精度要求不高,为了便于切齿,防止刀具快速磨损变钝,切齿前应对齿轮毛坯进行正火或调质处理。切割得到成品。精度一般为8,精切时精度可达7。这种齿轮简单、经济、生产效率高。也就是说,坯料——被正火(正火)或淬火和回火以切割齿。


硬齿面齿轮(硬度350HBS):用于高速、重载、精密机械(如精密机床、航空发动机)中,除了材料性能优异、轮齿强度高、齿面硬度高(如58 ~ 65 HRC)外,还应通过磨齿完成。目前大部分需要精加工的齿轮都是先切削,再淬硬,最后精加工,精度可以达到5级或4级。这种齿轮精度高,价格高,因此热处理方法包括表面淬火、渗碳、渗氮、软氮化和氰化。因此,材料取决于具体要求和热处理方法。即切削齿——、表面硬化处理——、精加工,加工出的齿轮为硬齿面,精度为5级或4级。

合金钢可以根据所含金属的成分和性能提高材料的韧性、抗冲击性、耐磨性和抗胶合性,也可以通过热处理或化学热处理提高材料的力学性能和齿面的硬度。因此,高速、重载、小尺寸、小重量的航空齿轮都是由性能优良的合金钢(如20CrMnTi、20Cr2Ni4A等)制成。)。

2、铸钢

铸钢具有良好的耐磨性和强度,但应进行退火和正火。必要时也可以调质处理,常用于大尺寸齿轮。

二、铸铁

灰铸铁性质脆,抗冲击性和耐磨性差,但抗粘着性和抗点蚀性好。它通常用于运行稳定、速度低、功率低的情况。

三、非金属材料

为了降低噪音,非金属材料(如胶木、尼龙等。)经常被用作小齿轮,而大齿轮仍然是由钢或铸铁制成的。为了使齿轮具有足够的耐磨性和抗点蚀性,齿面的硬度应为250 ~ 350 HBS。

齿轮用一般材料:

齿轮材料的选择原则

齿轮材料种类繁多,选择时要考虑的因素很多。以下几点可供参考:

1、齿轮材料必须满足工作条件的要求

比如飞机上使用的齿轮必须满足重量小、传动功率大、可靠性高的要求,所以必须选用机械性能高的合金钢;

矿山机械中的齿轮传动一般功率大,工作速度低,周围环境粉尘含量高,所以常选用铸钢或铸铁;

家用和办公机械的功率很小,但要求传动平稳,低噪音或无噪音,在较少润滑的情况下也能正常工作,因此经常使用工程塑料作为齿轮材料。

总之,工况要求是选择齿轮材料时首先要考虑的因素。

2、应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺

铸坯一般用于大型齿轮,齿轮材料可选用铸钢或铸铁。

中等及以下尺寸要求高的齿轮,常采用锻坯,可选用锻钢。

当尺寸较小,要求不高时,可以用圆钢作为毛坯。

齿轮表面淬火的方法有渗碳、渗氮和表面淬火。当采用渗碳工艺时,低碳

3、正火碳钢,无论毛坯是如何制作的,都只能用于使齿轮在稳定载荷和轻微冲击下工作,不能承受较大的冲击载荷;淬火和回火碳钢可用于制造在中等冲击载荷下工作的齿轮。

4、合金钢常被用来制造高速、重载和在冲击载荷下工作的齿轮。

5、飞机的齿轮传动要求齿轮尺寸尽可能小,应采用表面硬化处理的高强度合金钢。


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