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齿轮资料的合理挑选

来源:海力轴承网时间:2014-03-19

齿轮是现代机械中运用最广泛的一种机械传动零件.齿轮传动经过轮齿相互啮合来传递空间恣意两轴间的运动和动力；并能够改动运动的方式和速度.齿轮传动运用规模广；传动比稳定；功率较高；运用寿命长.在机械零件产物的描绘与制作过程中；不只要思考资料的功能能够习惯零件的作业条件；使零件经久耐用；并且需求资料有较好的加工工艺功能和经济性；以便进步零件的出产率；下降本钱；削减耗费.若是齿轮资料挑选不妥；则会呈现零件的过早损伤；乃至失效.因而怎么合理地挑选和运用金属资料是一项十分重要的作业.
满意资料的机械功能
资料的机械功能包含强度、硬度、塑性及耐性等；反映资料在运用过程中所表现出来的特性.齿轮在啮合时齿面触摸处有触摸应力；齿根部有最大曲折应力；能够发生齿面或齿体强度失效.齿面各点都有相对滑动；会发生磨损.齿轮首要的失效方式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等.因而需求齿轮资料有高的曲折疲劳强度和触摸疲劳强度；齿面要有满意的硬度和耐磨性；芯部要有必定的强度和耐性.
例如；在断定大、小齿轮硬度时应注重使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30-50HBS；这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多；且小齿轮齿根较.慷鹊陀诖蟪萋.为使两齿轮的轮齿挨近等强度；小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些.
另一方面；依据资料的运用功能断定了资料商标后.要清晰资料的机械功能或资料硬度；然后咱们能够经过不一样的热处置工艺到达所需求的硬度规模；然后赋予资料不一样的机械功能.如资料为40Cr合金钢的齿轮；当840-860℃油淬；540-620℃回火时；调质硬度可达28-32HRC；可改善安排、进步归纳机械功能，当860-880℃油淬；240 280℃回火时；硬度可达46-51HRC；则钢的外表耐磨功能好；芯部耐性好；变形.坏500-560℃氮化处置；氮化层0。15-0。6mm时；硬度可达52-54HRC；则钢具有高的外表硬度、高的耐磨性、高的疲劳强度；较高的抗蚀性和抗胶合功能且变形极.坏蓖ü缍苹虮砻婧辖鸹锖螅辉蚩筛纳瞥萋止ぷ鞅砻婺Σ列阅埽惶岣呖垢葱阅.
满意资料的工艺功能
资料的工艺功能是指资料自身能够习惯各种加工工艺需求的才干.齿轮的制作要经过铸造、切削加工和热处置等几种加工；因而选材时要对资料的工艺功能加以注重.通常来说；碳钢的铸造、切削加工等工艺功能较好；其机械功能能够满意通常作业条件的需求.但强度不够高；淬透性较差.而合金钢淬透性好、强度高；但铸造、切削加工功能较差.咱们能够经过改动工艺规程、热处置办法等途经来改善资料的工艺功能.
例如汽车变速箱中的齿轮挑选20CrMnTi钢；该钢具有较高的机械功能；在渗碳淬火低温回火后；外表硬度为58-62HRC；芯部硬度为30-45HRC.20CrMnTi的工艺功能较好；铸造后以正火来改善其切削加工性.此外；20 CrMnTi还具有较好的淬透性；因为合金元素钛的影响；对过热不灵敏；故在渗碳后可直接降温淬火.且渗碳速度较快；过渡层较均匀；渗碳淬火后变形小.适合于制作接受高速中载及冲击、冲突的重要零件；因而依据齿轮的作业条件选用20CrMnTi钢是比拟适宜的.
资料的经济性需求
所谓经济性是指最小的耗费获得最大的经济效益.在满意运用功能的前提下；选用齿轮资料还应注重尽量下降零件的总本钱.咱们能够从以下几方面思考：
从资料自身价钱来思考.碳钢和铸铁的价钱是比拟低价的；因而在满意零件机械功能的前提下选用碳钢和铸铁；不只具有较好的加工工艺功能；并且可下降本钱.从金属资源和供给情况来看；应尽能够削减资料的进口量及价钱昂贵资料的运用量.
从齿轮出产过程的耗费来思考.首要；选用不一样的热处置办法相对加工费用也不一样；如12CrNi3A钢渗碳外表淬火的费用要比氮化处置的费用少得多；而碳氮共渗又具有出产周期短和本钱低的特色.其次；经过改善热处置工艺也能够下降本钱.如某齿轮作业时在高速、中载且接受中等冲击条件下；原选用中合金高档渗碳钢18cr2Ni4WA资料；其经过910-940℃渗碳；850℃淬火；180-200℃回火后机械功能的抗拉强度≥1177Mpa、屈从强度≥834Mpa、延伸率≥10％、断面缩短率≥45％；冲击耐性≥980kJ／m2；硬度为58-62HRC.虽能满意齿轮的运用功能和工艺功能；但零件的价钱高.现选用价钱相对廉价的低碳中合金、中淬透性渗碳钢20CrMnTi.经过910-940℃渗碳；870℃淬火；180-200℃回火后机械功能的抗拉强度≥1100Mpa、屈从强度≥850Mpa、延伸率≥10％、断面缩短率≥45％；冲击耐性≥680；硬度为58-62HRC.仅此一项改善；资料费用不只大大下降；并且满意了其运用功能和工艺功能.第三；所选钢种应尽量少而会集；以便收购和办理.跟着齿轮形状、尺度和资料向着多种类、多系列和个性化的方向开展；尤其是在类型多、产值小时；在齿轮铸造、机加工和热处置等出产工艺方面；存在着描绘量大；出产周期长、功率低、本钱高、能耗大、办理难和质量不易确保等晦气情况；因而在齿轮选材时精选、优选和紧缩资料商标和标准有利于进步选材通用化、系列化和标准化程度；进步资料的利用率；进步资料收购的计划性；以削减库存积压、加速资金活动；便利贮存和保管以及下降资料的本钱耗费.最终；咱们还能够经过改善工艺来进步经济效益.如模锻件出产的模锻工艺已打破传统工艺的需求；在供给成型毛坯时；可利用少无切削工艺；模锻与机械精加工相联系；有些或悉数替代切削加工直接出产零件；或在出产中选用成组技能与工艺；也可进步产物质量、出产功率和下降本钱.
结束语
综上所述；在挑选齿轮资料时.有必要知道我国工业开展方式；联系我国资源和出产条件；从实际出发；全部思考机械功能、工艺功能和经济性等方面的难题；只要合理选材才干确保齿轮质量、下降产物本钱；然后进步市场竞争力.

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