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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，、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。

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?。欢髩毫驱X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(fù)荷增大，因此僅用于特殊情況。而齒輪的齒高已標(biāo)準(zhǔn)化，一般均采用標(biāo)準(zhǔn)齒高。變位齒輪的優(yōu)點(diǎn)較多，已遍及各類機(jī)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(guò)程對(duì)齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響。20世紀(jì)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(dòng)尺寸和重量無(wú)嚴(yán)格限制，以及小量生產(chǎn)的一般機(jī)械中。因?yàn)榕鋵?duì)的齒輪中，小輪負(fù)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(jìn)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(huì)產(chǎn)生變形，因此在熱處理之后須進(jìn)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。

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齒輪加工的八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

      齒輪加工主要是控制齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪之間傳遞的精度，比如：傳動(dòng)的平穩(wěn)性、瞬時(shí)速度的波動(dòng)性、若有交變的反向運(yùn)行，其齒側(cè)隙是否達(dá)到小，如果有沖擊載荷，應(yīng)該稍微提，從而減少?zèng)_擊載荷帶給齒輪的破壞。

      2、如果以上這些設(shè)計(jì)要求比較高，則齒輪精度也就要定得稍高一點(diǎn)，反之可以定得底一點(diǎn)

      3、但是，齒輪精度定得過(guò)高，會(huì)上升加工成本，需要綜合平衡

      4、你上面的參數(shù)基本上屬于比較常用的齒輪，其精度可以定為：7FL，或者7-6-6GM精度標(biāo)注的解釋：

      7FL：天津齒輪加工指出齒輪的三個(gè)公差組精度同為7級(jí)，齒厚的上偏差為F級(jí)，齒厚的下偏差為L(zhǎng)級(jí)7-6-6GM：齒輪的組公差帶精度為7級(jí)，齒輪的第二組公差帶精度為6級(jí)，齒輪的第三組公差帶精度為6級(jí)，齒厚的上偏差為G級(jí)，齒厚的下偏差為M級(jí)

      5、對(duì)于齒輪精度是沒有什么計(jì)算公式的，因?yàn)椴恍枰?jì)算，是查手冊(cè)得來(lái)的。

      6、精度等級(jí)的確定是工程師綜合分析的結(jié)果，傳動(dòng)要求精密、或者是高負(fù)載、交變負(fù)載……就將精度等級(jí)定高一點(diǎn)

      7、精度等級(jí)有5、6、7、8、9、10級(jí)，數(shù)值越小精度越高

      8、（齒厚）偏差等級(jí)也是設(shè)計(jì)者綜合具體工況給出的等級(jí)，精密傳動(dòng)給高一點(diǎn)，一般機(jī)械給低一點(diǎn)，閉式傳動(dòng)給高一點(diǎn)，開式傳動(dòng)給低一點(diǎn)。