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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(shí)的工作條件選用合適的材料。齒輪材料的選擇對(duì)齒輪的加工性能和使用壽命都有直接的影響。 很多人對(duì)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(dòng)噪聲小、耐磨、減振性好等優(yōu)點(diǎn)，使用于輕載、需減振、低噪聲、潤(rùn)滑條件差的場(chǎng)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(dòng)，齒面容易產(chǎn)生疲勞點(diǎn)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(dòng)，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(dòng)，輪齒容易折斷，齒面易磨損，應(yīng)選擇機(jī)械強(qiáng)度大，齒面硬度高的材料。

   45鋼熱處理后有較好的綜合機(jī)械性能。經(jīng)過(guò)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(guò)程中的變形。因?yàn)?5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(dá)HRC52-58。適合于機(jī)床行業(yè)，7級(jí)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(xì)化，提高強(qiáng)度、改善淬透性，減少了淬火時(shí)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(qiáng)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(shí)工件的變形小，淬火硬度可達(dá)到HRC56-62，殘留的奧氏體量也少，多用于汽車(chē)，、拖拉機(jī)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(lái)作為高速傳動(dòng)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(qiáng)度、耐沖擊和耐磨性能差。故常用于受力不大、無(wú)沖擊、低速的齒輪。

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我們通常所說(shuō)的調(diào)質(zhì)指的是淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝，調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，具有良好的綜合機(jī)械性能，調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體。我們?cè)谡{(diào)質(zhì)大齒輪的時(shí)候容易產(chǎn)生心部組織不良及淬裂的現(xiàn)象，調(diào)質(zhì)大齒輪時(shí)有些問(wèn)題我們需要格外注意。

1.淬火時(shí)，加熱溫度依鋼的成分而定，淬火介質(zhì)則根據(jù)鋼淬透性和鋼件尺寸選擇。鋼淬火后內(nèi)應(yīng)力大，很脆，要進(jìn)行回火，以便消除應(yīng)力，增加韌性，調(diào)整強(qiáng)度。為了防止淬裂，我們應(yīng)該采取減小淬火應(yīng)力的措施。淬火介質(zhì)盡量選用水淬。

2.對(duì)某些合金調(diào)質(zhì)鋼的高溫回火，要注意防止出現(xiàn)回火脆性，以保證鋼的使用性能?；鼗鹗鞘拐{(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能定型化的重要工序。各種鋼力學(xué)性能隨回火溫度變化的曲線，又稱為鋼的回火曲線，可以作為選擇回火溫度的依據(jù)。對(duì)回火脆性min感的齒輪材質(zhì)，回火時(shí)要油冷并且增加一次消除應(yīng)力的回火。

隨著中國(guó)齒輪工業(yè)規(guī)模日趨成熟，以及齒輪下業(yè)，如汽車(chē)工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，齒輪業(yè)在2006-2010年的產(chǎn)值將邁向1000億元，在世界排名“保三爭(zhēng)二”，2011至2015年，力爭(zhēng)世界排名“保二爭(zhēng)一”。

齒輪看起來(lái)并不起眼，但它卻是工業(yè)設(shè)備重要的組成。中國(guó)齒輪行業(yè)基本由三部分組成：工業(yè)齒輪、車(chē)輛齒輪和齒輪裝備。其中，車(chē)輛齒輪其市場(chǎng)份額達(dá)到60%；工業(yè)齒輪由工業(yè)通用、專(zhuān)用、特種齒輪構(gòu)成，其市場(chǎng)份額分別為18%、12%、8%；齒輪裝備占市場(chǎng)份額的2%。