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常用的齒輪材料

發(fā)布者:鑫程機械  發(fā)布日期:2018-07-23

 由齒輪的失效形式可知,設(shè)計齒輪傳動時,應使齒面具有較高的損、抗點蝕、抗膠合及抗塑性變形的能力,而齒根要有較高的抗折斷的能力。因此,對輪齒材料性能的基本要求為:齒面要硬、齒芯要韌。

(一) 常用的齒輪材料

  1. 鋼

  鋼材的韌性好,,還可以通過熱處理或化學熱處理其力學性能及提高齒面硬度,故適應于用來制造齒輪。

 ?。?)鍛鋼

  除尺寸過大或者是結(jié)構(gòu)形狀復雜只宜鑄造者外,一般都用鍛鋼制造齒輪,常用的是含碳量在(0.15~ 0.6)%的碳鋼或合金鋼。制造齒輪的鍛鋼可分為:

   軟齒面(硬度≤350HBS):經(jīng)熱處理后切齒的齒輪所用的鍛鋼 對于強度、速度及精度都要求不高的齒輪,應采用以便于切齒,并使刀具不致磨損變鈍。因此,應將齒輪毛坯經(jīng)過正火(正火)或調(diào)質(zhì)處理后切齒。切制后即為成品。其精度一般為8級,精切時可達7級。這類齒輪制造簡便、經(jīng)濟、生產(chǎn)。

   硬齒面(硬度>350HBS):需進行精加工的齒輪所用的鍛鋼 高速、重載及機器(如機床、航空發(fā)動機)所用的主要齒輪傳動,除要求材料性能優(yōu)良,輪齒具有及齒面具有(如58~65HRC)外,還應進行磨齒等精加工。需精加工的齒輪目前多是先切齒,再做表面硬化處理,進行精加工,精度可達5級或4級。這類齒輪,價格較貴,所以熱處理方法有表面淬火、滲碳、氮化、軟氮化及氰化等。所以材料視具體要求及熱處理方法而定。

  合金鋼根據(jù)所含金屬的成分及性能,可分別使材料的韌性、、及抗膠合的性能等獲得提高,也可通過熱處理或化學熱處理材料的力學性能及提高齒面的硬度。所以對于既是高速、重載又要求尺寸小、質(zhì)量小的航空用齒輪,就都用性能優(yōu)良的合金鋼(如20CrMnTi,20Cr2Ni4A等)來制造。

  (2)鑄鋼

  鑄鋼的性及強度均較好,但應經(jīng)退火及正火處理,時也可進行調(diào)質(zhì)。鑄鋼常用于尺寸較大的齒輪。

  2.鑄鐵

  灰鑄鐵性質(zhì)較脆,抗沖擊及性都較差,但抗膠合及抗點蝕的能力較好。灰鑄鐵齒輪常用于工作平穩(wěn)、速度較低、功率不大的場合。

  3.非金屬材料

  對高速輕載及精度不高的齒輪傳動,為了降低噪聲,常用非金屬材料(如夾布膠木、尼龍等)做小齒輪,大齒輪仍用鋼或鑄鐵制造。為使大齒輪具有足夠的抗磨損及抗點蝕的能力,齒面的硬度應為250~350HBS。


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