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        齒輪材料的基本要求是:齒面要硬,齒心要韌

        發布時間:2022-03-15 01:01:01 已瀏覽:241次

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        由失效形式來看,齒輪加工廠設計齒輪傳動時,齒面應具有高耐磨性、抗點蝕、抗膠合、抗塑性變形,而齒根應具有較高的抗斷裂性能。因此齒輪材料的基本要求是:齒面要硬,齒心要韌。

        普通齒輪材料。

        鋼材有較好的韌性和抗沖擊能力,經熱處理或化學熱處理可提高其機械性能和齒面硬度,因此適合制作齒輪。

        鍛鋼。

        齒輪通常用鍛鋼來制造,但由于尺寸太大或形狀復雜,通常使用碳素鋼(0.15~0.6)%的碳鋼或合金鋼。生產齒輪的鍛鋼分為:

        軟齒輪(硬度≤350HBS):由于強度、速度、精度要求不高,為便于切削,刀具磨損較快,齒輪毛坯應在正火(正火)或調質后切齒。切片后即為成品。它的準確度一般為8級,精切可達7級。該齒輪制作簡單、經濟、高效。是:毛坯-?;?正火)或調質-切齒。

        硬齒輪(硬度大于350HBS):用于高速、重載、精密機床、航空發動機等高精度機械。除具有優良的材料、高的齒面強度、高硬度(如58~65HRC)外,還應進行研磨等精加工?,F在需要精加工的齒輪大多是先切齒,再經過表面硬化處理,精加工,精度可達到5、4級。由于其精度高,價格昂貴,所以熱處理方法有表面淬火、滲碳、氮化、軟氮化、氰化。所以,材料取決于特殊要求和熱處理方法。也就是:切削-表面硬化處理-精加工,加工齒輪為硬齒面,5級或4級精度。

        齒輪廠家從組分和性能來看,合金鋼可以提高韌性、抗沖擊、抗磨損、抗粘合性能,還可通過熱處理或化學熱處理改善其機械性能和齒面硬度。所以,對于高速度、大負荷、小尺寸、小質量的航空齒輪,應選用性能優良的合金鋼(如20Cr2ni4A等)。

        二、鑄鋼。

        鑄鋼有很好的耐磨性和強度,但需進行退火、正火處理,必要時還可調質,常用于大型齒輪。

        2鑄鐵

        灰鐵性脆,耐沖擊、耐磨損,但耐膠合、耐點蝕。常用于工作穩定,速度低,功率小的場合。

        非金屬材料

        在高速、輕載、精度低的齒輪傳動中,通常用非金屬材料(如布膠木、尼龍等)來降低噪聲。對于小齒輪,大齒輪仍然是用鋼或鑄鐵制成的。為了獲得足夠的耐磨性和抗腐蝕性能,齒面硬度應為250~350HBS。

        常用的齒輪定做材料有:

        輪圈材料的選擇原則。

        輪齒的材質多種多樣,選擇時要考慮許多因素。下列各項可供參考:

        傳動裝置的材質必須符合工作條件。

        比如,在飛機上使用的齒輪要滿足低質量、高功率、高可靠性的要求,所以要選用具有高機械性能的合金鋼;

        礦井機械中的齒輪傳動一般功率大、工作速度低、周圍環境含塵量高,因此常選用鑄鋼或鑄鐵等材料;

        家庭和辦公機器功率不大,但要求傳動平穩,噪音低,無噪音,潤滑量小,可正常工作。所以,工程塑料是常用的齒輪材料。

        總而言之,工作環境的要求是選擇齒輪材料時首先要考慮的因素。

        2.齒輪尺寸、毛坯成形方法和熱處理制造工藝應予以考慮。

        大齒面通常是鑄造的毛坯,齒輪材料可以選擇鑄鋼或鑄鐵。

        鍛件通常適用于中、中尺寸要求較高的齒輪,鍛鋼可用于制造。

        如果尺寸小、要求不高,可選擇圓鋼為坯料。

        齒面硬化的方法:滲碳、氮化、表面淬火。在應用滲碳工藝時,齒輪材料應選擇低碳鋼或低碳合金鋼;氮化鋼和調質鋼可以采用氮化處理;在采用表面淬火時,對材料無特殊要求。

        3.不管毛坯的制造方法如何,只有用于制造工作在平穩、輕負荷沖擊下工作的齒輪,且不能承受較大的沖擊負荷;調質碳鋼可用于制造在中等沖擊負荷下工作的齒輪。

        4.合金鋼通常用來制造高速度、高負荷和沖擊負荷的齒輪。

        5.飛機上的齒輪傳動要求齒輪尺寸盡可能小,并且應使用經過表面硬化的高強度合金鋼。

        6.金屬加工軟齒面齒輪的硬度差應保持在30~50HBS以上。如果小齒輪與大齒輪齒面硬度差異較大(如小齒輪齒面淬火磨磨、大齒輪齒面正火或調質),并且速度較高時,硬小齒輪齒面面對較軟的大齒輪齒面會產生顯著的冷硬化效果,從而提高大齒輪齒面的疲勞極限。結果表明,當兩齒輪配合齒面硬度差較大時,大齒輪接觸疲勞的許用應力可提高20%左右,但應注意硬度高的齒面,粗糙度值相應減小。


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