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齒輪用鋼的選擇
時間:2015-09-11
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確定齒輪用鋼及熱處理工藝,主要根據齒輪的傳動方式(開式或閉式)、載荷性質與大小(齒面接觸應力與沖擊載荷等)、傳動速度(節圓線速度)和精度要求等工作條件而定。同時還要考慮,依據齒輪模數和截面尺寸提出的淬透性及齒面硬化要求、齒輪副的材料及硬度值的匹配等問題。
齒輪類零件絕大多數應選用滲碳鋼或調質鋼系列。它們經表面強化處理后,表面有高的強度和硬度,心部有良好韌性,能滿足使用性能要求。此外,這類鋼的工藝性能好,經濟上也較合理,所以是較理想的齒輪用鋼。但對于某些尺寸較大(如直徑>400mm)、形狀復雜并承受一定沖擊載荷的齒輪,其毛坯用鍛造難以加工時,亦常采用鑄鋼。某些開式傳動的低速齒輪可用鑄鐵,特殊情況下還可采用有色金屬及工程塑料等。以下主要介紹齒輪用鋼。
用鋼材制造齒輪有型材和鍛件兩種毛坯形式。由于鍛壞的纖維組織與軸線垂直,分布合理,故重要用途的齒輪都采用鍛造毛坯。鋼質齒輪按齒面硬度分為硬齒面和軟齒面齒輪。齒面硬度≤350HBW為軟齒面;>350HBW為硬齒面。齒輪工作時轉速越大,齒面和齒根受到的交變應力次數越多,齒面磨損越嚴重。因此可把齒輪轉動的圓周速度υ的大小,作為材料承受疲勞和磨損的尺度。一般分為:低速齒輪(1~6m/s),中速齒輪(6~10m/s)和高速齒輪(10~15m/s)。齒輪的精度高,則齒形準確,公差小,嚙合緊密,傳動平衡且無噪聲。機床齒輪精度一般為6~8級(中、低速)和8~12級(高速),汽車、拖拉機齒輪精度一般為6~8級。