9.41齿轮的材料及其选择原则

1机械设计齿轮的材料及其选择原则09-42机械设计表面硬、芯部韧、较好的加工和热处理性能、价格↓。锻钢、铸钢、铸铁、非金属材料1、锻钢材料要求常用材料3机械设计1）软齿面齿轮：HBW≤350中碳钢：40、45、50、55等中碳合金钢：40Cr、40MnB、20Cr特点：齿面硬度不高，限制了承载能力，但易于制造成本低，常用于对尺寸和重量无严格要求的场合。加工工艺：锻坯——加工毛坯——热处理（正火、调质HBW160~300）——切齿精度7、8、9级。4机械设计2）硬齿面齿轮：HBW＞350低碳、中碳钢：20、45等低碳、中碳合金钢：20Cr、20CrMnTi、20MnB等特点：齿面硬度高、承载能力高、适用于对尺寸、重量有较高要求的场合（如高速、重载及精密机械传动）。加工工艺：锻坯——加工毛坯——切齿——热处理（表面淬火、渗碳、氮化、氰化）——磨齿（表面淬火、渗碳）。若氮化、氰化：变形小，不磨齿。专用磨床，成本高，精度可达4、5、6级。5机械设计2、铸钢用于d＞400~600mm的大尺寸齿轮；不重要的，批量生产的齿轮。3、铸铁4、非金属材料用于低速、无冲击和大尺寸的场合。6机械设计2、中低速、中低载齿轮传动：大、小齿轮齿面有一定硬度差，HBW1=HBW2+（20~50）。1、按不同工况选材。材料的选择原则1）使大、小齿轮寿命接近；2）减摩性、耐磨性好；3）小齿轮可对大齿轮起冷作硬化作用。7机械设计3、有良好的加工工艺性，便于齿轮加工。1）大直径d＞400用ZG2）大直径齿轮：齿面硬度不宜太高，HBW＜200，以免中途换刀4、材料易得、价格合理。举例：起重机减速器：小齿轮45钢调质HBW230~260大齿轮45钢正火HBW180~210机床主轴箱：小齿轮40Cr或40MnB表淬HRC50~55大齿轮40Cr或40MnB表淬HRC45~50常用材料、热处理硬度和应用举例见下表8机械设计表4-2常用材料、热处理硬度和应用举例9机械设计圆柱齿轮传动的几何计算（略）09-5