|
泰興減速機(jī)2019年2月18日訊 由齒輪的失效形式可知,設(shè)計齒輪傳動時,應(yīng)使齒面具有較高的耐磨損、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,對齒輪材料的基本要求為:齒面要硬,齒芯要韌。
常用的齒輪材料
1鋼
鋼材的韌性好,耐沖擊,還可以通過熱處理或化學(xué)熱處理改善其力學(xué)性能及提高齒面硬度,故最適應(yīng)于用來制造齒輪。
1、鍛鋼
除尺寸過大或者是結(jié)構(gòu)形狀復(fù)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:
軟齒面齒輪(硬度≤350HBS):由于對強(qiáng)度、速度及精度要求都不高,為便于切齒,并使刀具不致迅速磨損變鈍,因此,應(yīng)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(dá)7級。這類齒輪制造簡便、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)效率高。即:毛坯——?;ㄕ穑┗蛘{(diào)質(zhì)——切齒。
硬齒面齒輪(硬度>350HBS):使用于高速、重載及精密機(jī)器(如精密機(jī)床、航空發(fā)動機(jī)),除要求材料性能優(yōu)良,輪齒具有高強(qiáng)度及齒面具有高硬度(如58~65HRC)外,還應(yīng)進(jìn)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,最后進(jìn)行精加工,精度可達(dá)5級或4級。這類齒輪精度高,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。即:切齒——表面硬化處理——精加工,加工的齒輪為硬齒面,5級或4級精度。
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、耐沖擊、耐磨及抗膠合的性能等獲得提高,也可通過熱處理或化學(xué)熱處理改善材料的力學(xué)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
鑄鋼的耐磨性及強(qiáng)度均較好,但應(yīng)經(jīng)退火及正火處理,必要時也可進(jìn)行調(diào)質(zhì),常用于尺寸較大的齒輪。
2鑄鐵
灰鑄鐵性質(zhì)較脆,抗沖擊及耐磨性都較差,但抗膠合及抗點蝕的能力較好。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(yīng)為250~350HBS。
齒輪用一般材料:
齒輪材料的選擇原則
齒輪材料的種類很多,在選擇時應(yīng)考慮的因素也很多,下述幾點可供參考:
1齒輪材料必須滿足工作條件的要求
例如,用于飛行器上的齒輪,要滿足質(zhì)量小、傳遞功率大和可靠性高的要求,因此必須選擇機(jī)械性能高的合金鋼;
礦山機(jī)械中的齒輪傳動,一般功率很大、工作速度較低、周圍環(huán)境中粉塵含量極高,因此往往選擇鑄鋼或鑄鐵等材料;
家用及辦公用機(jī)械的功率很小,但要求傳動平穩(wěn)、低噪聲或無噪聲、以及能在少潤滑狀態(tài)下正常工作,因此常選用工程塑料作為齒輪材料。
總之,工作條件的要求是選擇齒輪材料時首先應(yīng)考慮的因素。
2應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝
大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯,可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料。
中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常選用鍛造毛坯,可選擇鍛鋼制作。
尺寸較小而又要求不高時,可選用圓鋼作毛坯。
齒輪表面硬化的方法有:滲碳、氮化和表面淬火。采用滲碳工藝時,應(yīng)選用低碳鋼或低碳合金鋼作齒輪材料;氮化鋼和調(diào)質(zhì)鋼能采用氮化工藝;采用表面淬火時,對材料沒有特別的要求。
3.正火碳鋼,不論毛坯的制作方法如何,只能用于制作在載荷平穩(wěn)和輕度沖擊下工作的齒輪,不能承受大的沖擊載荷;調(diào)質(zhì)碳鋼可用于制作在中等沖擊載荷下工作的齒輪。
4.合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪。
5.飛行器中的齒輪傳動,要求齒輪尺寸盡可能小,應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。
6.金屬制的軟齒面齒輪,配對兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持為30~50HBS或更多。當(dāng)小齒輪與大齒輪的齒面具有較大的硬度差(如小齒輪齒面為淬火并磨制,大齒輪齒面為正火或調(diào)質(zhì)),且速度又較高時,較硬的小齒輪齒面對較軟的大齒輪齒面會起較顯著的冷作硬化效應(yīng),從而提高了大齒輪齒面的疲勞極限。因此,當(dāng)配對的兩齒輪齒面具有較大的硬度差時,大齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力可提高約20%,但應(yīng)注意硬度高的齒面,粗糙度值也要相應(yīng)地減小。
版權(quán)所有 江蘇泰強(qiáng)減速機(jī)有限公司 電話: 0510-83120666 68939920 傳真:0510-68939922 68939923 備案號:蘇ICP備13061357號-5 網(wǎng)站地圖 XML