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常用的齒輪選材-淄博市博山齒輪廠

發布于:2022年04月25日 作者:淄博市博山齒輪廠 閱讀:434

       從齒輪的失效形式可以看出,在設計齒輪傳動時,齒面應具有較高的耐磨性、抗點蝕性、抗膠合性和抗塑性變形性,而齒根應具有較高的抗斷裂性。因此,對齒輪材料的基本要求是:齒面要硬,齒芯要韌。


常用的齒輪材料

一、鋼

鋼具有良好的韌性和抗沖擊性,還可以通過熱處理或化學熱處理提高其力學性能和齒面硬度,因此最適合制造齒輪。

1、鍛鋼

制造齒輪一般采用鍛鋼,一般采用含碳量為(0.15 ~ 0.6)%的碳鋼或合金鋼,但尺寸過大或結構形狀復雜的適合鑄造的除外。制造齒輪的鍛鋼可分為:

軟齒面齒輪(硬度350HBS):由于對強度、速度、精度要求不高,為了便于切齒,防止刀具快速磨損變鈍,切齒前應對齒輪毛坯進行正火或調質處理。切割得到成品。精度一般為8,精切時精度可達7。這種齒輪簡單、經濟、生產效率高。也就是說,坯料——被正火(正火)或淬火和回火以切割齒。


硬齒面齒輪(硬度350HBS):用于高速、重載、精密機械(如精密機床、航空發動機)中,除了材料性能優異、輪齒強度高、齒面硬度高(如58 ~ 65 HRC)外,還應通過磨齒完成。目前大部分需要精加工的齒輪都是先切削,再淬硬,最后精加工,精度可以達到5級或4級。這種齒輪精度高,價格高,因此熱處理方法包括表面淬火、滲碳、滲氮、軟氮化和氰化。因此,材料取決于具體要求和熱處理方法。即切削齒——、表面硬化處理——、精加工,加工出的齒輪為硬齒面,精度為5級或4級。

合金鋼可以根據所含金屬的成分和性能提高材料的韌性、抗沖擊性、耐磨性和抗膠合性,也可以通過熱處理或化學熱處理提高材料的力學性能和齒面的硬度。因此,高速、重載、小尺寸、小重量的航空齒輪都是由性能優良的合金鋼(如20CrMnTi、20Cr2Ni4A等)制成。)。

2、鑄鋼

鑄鋼具有良好的耐磨性和強度,但應進行退火和正火。必要時也可以調質處理,常用于大尺寸齒輪。

二、鑄鐵

灰鑄鐵性質脆,抗沖擊性和耐磨性差,但抗粘著性和抗點蝕性好。它通常用于運行穩定、速度低、功率低的情況。

三、非金屬材料

為了降低噪音,非金屬材料(如膠木、尼龍等。)經常被用作小齒輪,而大齒輪仍然是由鋼或鑄鐵制成的。為了使齒輪具有足夠的耐磨性和抗點蝕性,齒面的硬度應為250 ~ 350 HBS。

齒輪用一般材料:

齒輪材料的選擇原則

齒輪材料種類繁多,選擇時要考慮的因素很多。以下幾點可供參考:

1、齒輪材料必須滿足工作條件的要求

比如飛機上使用的齒輪必須滿足重量小、傳動功率大、可靠性高的要求,所以必須選用機械性能高的合金鋼;

礦山機械中的齒輪傳動一般功率大,工作速度低,周圍環境粉塵含量高,所以常選用鑄鋼或鑄鐵;

家用和辦公機械的功率很小,但要求傳動平穩,低噪音或無噪音,在較少潤滑的情況下也能正常工作,因此經常使用工程塑料作為齒輪材料。

總之,工況要求是選擇齒輪材料時首先要考慮的因素。

2、應考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝

鑄坯一般用于大型齒輪,齒輪材料可選用鑄鋼或鑄鐵。

中等及以下尺寸要求高的齒輪,常采用鍛坯,可選用鍛鋼。

當尺寸較小,要求不高時,可以用圓鋼作為毛坯。

齒輪表面淬火的方法有滲碳、滲氮和表面淬火。當采用滲碳工藝時,低碳

3、正火碳鋼,無論毛坯是如何制作的,都只能用于使齒輪在穩定載荷和輕微沖擊下工作,不能承受較大的沖擊載荷;淬火和回火碳鋼可用于制造在中等沖擊載荷下工作的齒輪。

4、合金鋼常被用來制造高速、重載和在沖擊載荷下工作的齒輪。

5、飛機的齒輪傳動要求齒輪尺寸盡可能小,應采用表面硬化處理的高強度合金鋼。


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