常用材料零件--齒輪零件

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1、齒輪傳動是機械傳動中最主要的一種傳動型式，歷史悠久，應用非常廣泛。齒輪傳動的優(yōu)點主要是：????1.?傳動的適用功率和傳動速度范圍廣，從極小到10萬kW，從極低到40m/s以上。????2.?傳動平穩(wěn)，傳動比恒定。????3.?傳動效率高，可達99%。????4.?結構緊湊，傳動方式多樣。????就齒輪傳動裝置的密封形式來說，分為開式、半開式及閉式三種；就使用情況來說，有低速、高速及輕載、中載、重載之別；就齒輪熱處理的不同，齒輪又分為硬齒面齒輪（如經整體或滲碳淬火、表面淬火或氮化處理，齒面硬度HR

2、C>55）、中硬齒面（齒輪經過整體淬火或表面淬火，齒面硬度大約載55>HRC>38，HB>350）和軟齒面齒輪（如經調質、?；凝X輪，齒面硬度HB<350）。????齒輪傳動的失效形式主要為齒面的疲勞點蝕、膠合、磨損、輪齒的疲勞斷裂和塑性變形等，常見的是點蝕和斷齒，開式齒輪主要是磨損和斷齒。在設計齒輪傳動時，齒輪材料及其熱處理的選擇是首要問題。原則上，承受較大載荷的齒輪的材料質量和熱處理的齒面硬度要求也高，原則是齒面要硬、齒芯要韌。對高速或傳動精度要求高的齒輪，多采用硬齒面和磨齒方案。對不重要的齒

3、輪或載荷較小的齒輪，多從經濟性考慮，材料要求不高，如優(yōu)質或普通碳素鋼調質或正火處理。齒輪材料的重要熱處理特性??淬透性含義:?指鋼接受淬火而獲得馬氏體的能力，不同鋼種接受淬火的能力不同。淬透性不同的鋼，淬火后得到的淬透層深度不同，從而沿截面分布的金相組織以及機械性能也不同。淬透層深度是指由淬火表面馬氏體到50%馬氏體層的深度。全部淬透的工件通常表面殘留著拉力，容易產生變形和開裂，同時對工作的疲勞性能也不利。設計時考慮要點：1.?零件尺寸越大，內部熱容量越大，淬火時零件的冷卻速度越慢，因此，淬透層越

4、薄，性能越差，這種現(xiàn)象叫做“鋼材的尺寸效應”。所以，不能根據(jù)小尺寸的性能數(shù)據(jù)用于大尺寸零件的強度計算，而必須考慮鋼材的淬透性。2.?大截面或結構復雜的齒輪采用多元合金鋼，保證足夠而適當?shù)拇阃感?，保證沿整個截面有良好的綜合機械性能，同時，減少變形，防止開裂。3.?對碳鋼齒輪，由于碳鋼的淬透性低，在設計大尺寸時，正火和調質效果相似，而正火可降低成本，不必要求調質。4.?大模數(shù)高質齒輪由于受到鋼材淬透性的限制，應當開齒后調質。淬硬性?含義：指鋼在正常淬火條件下，以超過臨界冷卻速度所形成馬氏體組織能夠達到

5、最高硬度。設計時考慮要點：淬硬性與淬透性不同，它主要取決于鋼中的含碳量。鋼中含碳量越高，淬火后硬度越高，而與合金元素關系不大。所以，淬火硬度高的鋼不一定就淬透性高，而硬度低的鋼，也可能具有高的淬透性。過熱敏感性含義：指鋼在正常淬火條件下，以超過臨界冷卻速度所形成馬氏體組織能夠達到最高硬度。設計時考慮要點：淬硬性與淬透性不同，它主要取決于鋼中的含碳量。鋼中含碳量越高，淬火后硬度越高，而與合金元素關系不大。所以，淬火硬度高的鋼不一定就淬透性高，而硬度低的鋼，也可能具有高的淬透性?；鼗鸱€(wěn)定性含義：指鋼在

6、正常淬火條件下，以超過臨界冷卻速度所形成馬氏體組織能夠達到最高硬度。設計時考慮要點：淬硬性與淬透性不同，它主要取決于鋼中的含碳量。鋼中含碳量越高，淬火后硬度越高，而與合金元素關系不大。所以，淬火硬度高的鋼不一定就淬透性高，而硬度低的鋼，也可能具有高的淬透性。變形開裂傾向?含義：指鋼在加熱和冷卻過程中產生熱應力和組織應力，其綜合作用超過鋼的σs或σb而產生變形開裂的傾向。設計時考慮要點：?加熱或冷卻速度太快，加熱和冷卻不均勻都容易造成工件變形甚至開裂，因此：1.?設計齒輪時，在結構上應盡量避免尖角和

7、厚薄斷面的突然變化。2.?采用緩和的淬火介質或淬火方法。尺寸穩(wěn)定性含義：指零件在長期存放或使用中尺寸穩(wěn)定不變的性能。這對精密齒輪是很重要的。設計時考慮要點：引起尺寸變化的主要原因是內應力的存在以及組織中殘余奧氏體的分解，因此，設計精密齒輪時，應當要求穩(wěn)定化處理，如淬火后進行冷處理或低溫時效。使馬氏體趨于穩(wěn)定，并減少內應力，以使齒輪尺寸穩(wěn)定。回火脆性含義：指鋼在某一溫度范圍回火時所發(fā)生的沖擊性降低現(xiàn)象。產生回火脆性的鋼，不僅室溫下沖擊韌性較正常為低，而且使鋼的冷脆溫度大為提高。設計時考慮要點：合金結

8、構鋼在250℃～400℃回火時引起沖擊韌性及斷裂韌性下降，這種現(xiàn)象一般稱為第一類回火脆性。它不能通過熱處理方法來消除，設計時應考慮到這一點。某些合金結構鋼(如Cr鋼、Cr-Ni鋼及Cr-Mn鋼)在375℃～575℃回火后緩慢冷卻時也會產生脆性，一般稱為第二類回火脆性，快冷可以予以消除。對于截面較大的齒輪，可選用含有Mo或W的鋼，以消除或減小回火脆性。齒輪材料?調質及表面淬火齒輪用鋼齒輪種類鋼?號備?注汽車、拖拉機及機床中的不重要齒輪45調質中速、中載車床變速箱、鉆床變速箱次要齒輪及