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鋼是用來制作齒輪的主要材料之一

發布時間:2022-10-21發布人: 小編


鋼材的韌性***,耐沖擊,而且可通過熱處理或化學熱處理改善材料的機械性能和提高齒面硬度,因此是應用***廣泛的齒輪材料。鋼材可分為鍛鋼和鑄鋼兩類,一般都用鍛

鋼制造齒輪,為般鋼的機械性能高。只有當直徑較大,如:大于400mm,且受設備限制而不能鍛造時才用鑄鋼。

按熱處理后的齒面硬度,分為軟齒面和硬齒面兩類。軟齒而(HB≤3)的熱處理方法有正火和調質等,熱處理后切齒,精切可達7級精度。由于齒面硬度不高,故容易加工,成本較低,但承載能力也較低。頸齒面(HB>350)齒輪的熟處理方法有整體淬火、表面淬火、滲碳淬火、氨化或碳氨共滲等。一般是在切齒后硬化的面、再磨齒。但隨著硬齒面加工技術的發展,使用硬質合金滾刀或鉆高速鋼刀,也可精滾輪齒,而不需要再進行磨齒。硬化后齒面接觸疲勞強度有很大提高,在相同條件下,傳動尺寸要小得多,同時也提高了齒面抗膠合能力。因此,采用硬齒面齒輪是當前發展的趨勢。齒面硬化后,輪齒的抗彎能力也得到提高,但不如接觸強度提高的幅度大,

鋼制齒輪常用的熱處理方法有以下幾種:

1、正火和調質 是軟齒面齒輪常用的熱處理方法,常閑材料為***質中碳朝或中保

合金鋼。

正火 可使晶粒細化、誠小內應力、改善切削性能,但硬度和強度不高。鑄鋼齒輪或因條件限制而不宜用其它熱處理方法的大直徑齒輪常采用正火處理。

調質 齒輪的硬度和強度比正火齒輪高,綜合性能***,但切削性能稍差。

為了提高軟齒面齒輪的齒面強度,以及考慮到小齒輪受力次數比大齒輪的多,常采州調質的小齒輪與正火或調質的大齒輪配對,使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的高HB30~50。

2、整體淬火 常用材料為中碳鋼或中碳合金鋼,如45、40Cr等,一般硬度可達HRC45~55。這種齒面硬化處理工藝較簡單,但不易保證質量,容易淬裂,變形也較大。由于芯部韌性差,容易發生過載斷齒,不宜用于承受沖擊載荷的齒輪。熱處理后需進行磨齒、研齒等精加工。

3、表面淬火 常用材料為中碳鋼成中碳合金鋼。表面硬度可達HRCA8~54,而輪芯仍保持原有材料的韌性,故有較高的齒面和齒根強度,并能承受中等沖擊載荷。淬火時,中、小尺寸的齒輪可采用中頻或高頻感應加熱,大尺寸可采用火焰加熱?;鹧婕訜岵恍枰獜碗s的設備,但齒面難于獲得均勻的硬度。表面淬火只在薄層表面加熱,輪齒變形不火,可不必磨齒,但若硬化層較深,則變形較大,須經精整加工才能保證傳動精度。

4、滲碳淬火 承受較大沖擊載荷的齒輪,宜采用潮碳淬火,常用材料為低碳鋼或低碳合金鋼,如15、20、15Cr、20Cr、20CrM如Ti等。低滲鋼滲碳淬火后,因其芯部強變較低,且滲碳層不易很***結合,載荷較大時有剝離的可能,輪齒彎曲強度也較低。所以重要場合多采用低碳合金鋼,齒而硬度可達HRC58~63,承鍛能力高。滲碳淬火后輪齒變形校大,應進行精加工。

5、氮化 氮化齒輪硬度高、變形小,可不必進行精加工,適用于內齒輪和難于磨削的齒輪。常用材料有42CrMo、38 Cr MoA1A等。因硬化層很薄,約為0.1~0.6mm,在沖擊載荷下易破碎,巖硬化層被磨掉也將報廢,故過用于載荷平穩、淘滑良***的傳動。

6、碳氨共滲(氧化)具有氨化的***點,且處理工藝時同短、生產率高、故價廉。硬化層較深,以代替滲碳淬火,所適用材料與滲碳淬火相同。因有劇毒,操作時需有安全措施。


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