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齒輪

齒輪加工如何選擇材料

  齒輪加工形式多種多樣，應(yīng)用領(lǐng)域也是十分廣泛，齒輪應(yīng)按照使用時的工作條件選用合適的材料。齒輪材料的選擇對齒輪的加工性能和使用壽命都有直接的影響。 很多人對齒輪加工如何選擇材料感到疑惑，那么下面就介紹一下齒輪加工如何選擇材料呢？

   非金屬材料中的夾布膠木、尼龍、塑料也常用于制造齒輪。這些材料具有易加工、傳動噪聲小、耐磨、減振性好等優(yōu)點，使用于輕載、需減振、低噪聲、潤滑條件差的場合。

   有色金屬作為齒輪材料的有黃銅HPB59-1青銅QSNP10-1和鋁合金LC4。

   速度教高的齒輪傳動，齒面容易產(chǎn)生疲勞點蝕，應(yīng)選擇齒面硬度較高而硬層較厚的材料；有沖擊載荷的齒輪傳動，輪齒容易折斷，應(yīng)選擇韌性較好的材料；低速重載的齒輪傳動，輪齒容易折斷，齒面易磨損，應(yīng)選擇機械強度大，齒面硬度高的材料。

   45鋼熱處理后有較好的綜合機械性能。經(jīng)過正火或調(diào)質(zhì)可改善金相組織和材料的可切削性，降低加工后的表面粗糙度，并可減少淬火過程中的變形。因為45鋼淬透性差 整體淬火后材料變脆，變形也大，所以一般采用齒面表面淬火，硬度可達HRC52-58。適合于機床行業(yè)，7級精度以下的齒輪。

   40Cr是中碳合金鋼，和45鋼相比，少量鉻合金的加入可以使金屬晶粒細化，提高強度、改善淬透性，減少了淬火時的變形。

   使齒輪獲得高的齒面硬度而心部又有足夠韌性和教高的抗彎曲疲勞強度的方法是滲碳淬火，一般選用低碳合金鋼18CrMnTi，它具有良好的切削性能，滲碳時工件的變形小，淬火硬度可達到HRC56-62，殘留的奧氏體量也少，多用于汽車，、拖拉機中承載大而有沖擊的齒輪。

   38CrMoAlA氮化鋼經(jīng)氮化處理后，比滲碳淬火的齒輪具有更高的耐磨性與耐腐蝕性，變形很小，可以不磨齒，多用來作為高速傳動中需要耐磨的齒輪材料。

   鑄鐵容易鑄成復(fù)雜的形狀，容易切削，成本低，但其抗彎強度、耐沖擊和耐磨性能差。故常用于受力不大、無沖擊、低速的齒輪。

齒輪

齒輪可按齒形、齒輪外形、齒線形狀、輪齒所在的表面和制造方法等分類。

齒輪的齒形包括齒廓曲線、壓力角、齒高和變位。漸開線齒輪比較容易制造，因此現(xiàn)代使用的齒輪中 ，漸開線齒輪占多數(shù)，而擺線齒輪和圓弧齒輪應(yīng)用較少。

在壓力角方面，小壓力角齒輪的承載能力較小；而大壓力角齒輪，雖然承載能力較高，但在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的情況下軸承的負荷增大，因此僅用于特殊情況。而齒輪的齒高已標(biāo)準化，一般均采用標(biāo)準齒高。變位齒輪的優(yōu)點較多，已遍及各類機械設(shè)備中。

另外，齒輪還可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪；按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪；按輪齒所在的表面分為外齒輪、內(nèi)齒輪；按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。

齒輪的制造材料和熱處理過程對齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響。20世紀50年代前，齒輪多用碳鋼，60年代改用合金鋼，而70年代多用表面硬化鋼。按硬度 ，齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。

軟齒面的齒輪承載能力較低，但制造比較容易，跑合性好， 多用于傳動尺寸和重量無嚴格限制，以及小量生產(chǎn)的一般機械中。因為配對的齒輪中，小輪負擔(dān)較重，因此為使大小齒輪工作壽命大致相等，小輪齒面硬度一般要比大輪的高。

硬齒面齒輪的承載能力高，它是在齒輪精切之后 ，再進行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理，以提高硬度。但在熱處理中，齒輪不可避免地會產(chǎn)生變形，因此在熱處理之后須進行磨削、研磨或精切 ，以消除因變形產(chǎn)生的誤差，提高齒輪的精度。

齒輪是指輪緣上有齒輪連續(xù)嚙合傳遞運動和動力的機械元件。齒輪在傳動中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。19世紀末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機床與刀具的相繼出現(xiàn)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，齒輪運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。

齒輪的功用及類型

齒輪的傳動是機械裝備的重要組成部分，具有傳遞動力、變速換向功用。

齒輪的類型：按齒輪傳動軸線的相互位置可分為三類--平行軸線傳動、相交軸線傳動和交錯軸線傳動。

平行軸線傳動的齒輪有直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、人字齒圓柱齒輪。