齒輪材料選擇

1、（1）輕載、低速或中速、沖擊力小、精度較低的一般齒輪，選用中碳鋼，如Q235Q275 40、45、50、50Mn等鋼制造，常用正火或調(diào)質(zhì)等熱處理制成軟齒面齒輪，正火硬度HBS160-200; 一般調(diào)質(zhì)硬度 HBS20卜280。因硬度適中,精切齒廓可在 熱處理后 進(jìn)行,工藝簡單，成本低。齒面硬度不高則易于磨合，但承載能力也不高。這種齒輪主要用于標(biāo)準(zhǔn)系列減速箱齒輪、冶金機(jī)械、中載機(jī)械和機(jī)床中的一些次 要齒輪。（2）中載、中速、承受一定沖擊載荷、運動較為平 穩(wěn)的齒輪，選用中碳鋼或合金調(diào)質(zhì)鋼，如45、50Mn 40Cr、42SiMn等鋼,也 可采用55Tid、60Tid等低淬透性 鋼。其最終熱處理采用

2、高頻或中頻淬火及低溫 回火,制成硬齒面齒輪，可達(dá)齒面硬度HRC5卜55,齒輪心 部保持正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)， 具有較好的韌性。由于感應(yīng)加熱表面淬火的齒輪變形小，若精度要求不高（如7級以下）,可不必再磨齒。機(jī)床中絕大多數(shù)齒輪就是這種類型的齒輪。對表面硬化 的齒輪,應(yīng)注意控制硬化層深度及硬化層沿齒廓的合理分布。（3）重載、高速或中速，且受較大沖擊載荷的齒輪,選用低碳合金滲碳鋼或碳氮共滲鋼,如 20Cr、20CrMnTi、20CrNi3、18Cr2Ni4WA 40Cr、30CrMnTi 等 鋼。其熱 處理采用滲碳、淬火、低溫回火，齒輪表面獲得HRC5&63的高硬度，因淬透性較 高,齒輪心部有較高的

3、強(qiáng)度和韌性。這種齒輪的表面耐磨性、抗疲勞強(qiáng)度和齒根 的抗彎強(qiáng)度及心部抗沖擊能力都比表面淬火的齒輪高,精度要求較高時，最后一般要安排磨削。它適用于工作條件較為惡劣的汽車、拖拉機(jī)的變速箱和后橋齒輪。碳氮共滲與滲碳相比，熱處理變形小，生產(chǎn)周期短，力學(xué)性能高，而且還應(yīng)用于中碳鋼或中碳合金鋼，所以許多齒輪可用碳氮共滲來代替滲碳工藝。內(nèi)燃機(jī)坦克、飛機(jī)上的變速齒輪的負(fù)載和工作條件比汽車的更重、更惡劣，要求材料的性能更高，應(yīng)選用含合金元素高的合金滲碳鋼，以獲得更高的強(qiáng)度和耐磨性。（4）精密傳動齒輪或磨齒有困難的硬齒面齒輪（如內(nèi)齒輪）,主要要求精度高，熱處理變形小，宜采用氮化鋼，如35CrMo 38CrMoAl

4、A等鋼。熱處理采用調(diào)質(zhì)及氮化 處理，氮化后齒面硬度高達(dá) HV85A 1200（相當(dāng)于HRC65- 70）,熱穩(wěn)定性好（在500550 C仍能保持高硬度）,并有一定的抗蝕性。其缺點是硬化層薄，不耐沖擊,故不適用于載荷頻繁變動的重載齒輪，而多用于載荷平穩(wěn)、潤滑良好的精密傳動 齒輪或磨齒困難的內(nèi)齒輪。近年來，由于軟氮化和離子氮化工藝的發(fā)展，使工藝周期縮短，選用鋼種變寬，選用氮化處理的齒輪逐漸廣泛。課本表11-1 （齒輪常用材料及其力學(xué)性能）總數(shù)材料牌號熱處理硬度強(qiáng)度極 限屈服極 限應(yīng)用范圍145正火169-217HBS580290低速輕載調(diào)質(zhì)217-255HBS650360低速中載表面淬火45-55

5、HRC750450高速中載 低速重載 沖擊很小250正火180-220HBS620320低速輕載340Cr調(diào)質(zhì)240-260HBS700550中速中載 高速中載 無劇烈沖擊表面淬火48-55HRC900650442Si Mn調(diào)質(zhì)217-269HBS750450高速中載 無劇烈沖擊表面淬火45-55HRC520Cr滲碳淬火56-62HRC650400咼速重載 承受沖擊620Cr Mn Ti滲碳淬火56-62HRC11008507ZG310-570正火160-210HBS570320中速輕載大直 徑表面淬火40-50HRC8ZG340-640正火170-230HBS650350調(diào)質(zhì)240-270HBS7003809HT200人工時效170-230HBS200低速低載沖擊 很小10