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選擇齒輪材料及其熱處理時,主要是根據(jù)齒輪的傳動方式、載荷性質(zhì)與大小、傳動速度和精度要求等工作條件,同時還要考慮,依據(jù)齒輪模數(shù)和截面尺寸提出的鋼材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。
齒輪所用的材料各種各樣,如各種鑄鐵、鋼、粉末冶金材料、非鐵合金(如銅合金)及非金屬材料都可用來制作齒輪,其中鋼是使用最廣泛的材料,包括各種低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼和合金鋼等。
對鋼鐵材料齒輪進(jìn)行適當(dāng)熱處理(如正火與退火、整體淬火回火、調(diào)質(zhì)、滲碳、滲氮、表面淬火等),其目的是為了能夠提高鋼鐵的使用性能,充分發(fā)揮材料的能力,同時也能夠改善鋼材的切削性能,提高齒輪加工質(zhì)量,延長齒輪的使用壽命。
齒輪用各類鋼鐵材料和熱處理的特點及適用條件如下:一、調(diào)質(zhì)鋼鋼號:45、35SiMn、42SiMn、37SiMn2MoV、40MnB、45MnB、40Cr、45Cr、35CrMo、42CrMo等.
工藝1.調(diào)質(zhì)或正火1)經(jīng)調(diào)質(zhì)后具有較好的強度和韌性,常在220~300HBW的范圍內(nèi)使用。2)當(dāng)受刀具的限制而不能提高調(diào)質(zhì)小齒輪的硬度時,為保持大小齒輪之間的硬度差,可使用正火處理的大齒輪,但強度較調(diào)質(zhì)者差。3)齒面的精切齒可在熱處理后進(jìn)行,以消除熱處理畸變,保持齒輪精度。4)不需要專門的熱處理設(shè)備和齒面精加工設(shè)備,制造成本低。5)齒面硬度較低,易于跑合,但是不能充分發(fā)揮材料的承載能力。
適用條件:廣泛用于對強度和精度要求不太高的一般中低速齒輪,以及熱處理和齒面精加工比較困難的大型齒輪。
工藝2.表面淬火(感應(yīng)淬火、火焰淬火)1)齒面硬度高,具有較強的抗點蝕和耐磨損性能;心部具有較好的韌性,表面經(jīng)硬化后產(chǎn)生殘余應(yīng)力,大大提高了齒根強度;通常的齒面硬度范圍為:合金鋼45~55HRC,碳素鋼40~50HRC。2)為進(jìn)一步提高心部強度,往往在表面淬火前先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。3)感應(yīng)淬火時間短。4)表面硬化層深度和硬度沿齒面不等。5)因急速加熱和冷卻,容易淬裂。
適用條件:廣泛用于要求承載能力高、體積小的齒輪。
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