齿轮（硬齿面减速机）资料的合理挑选 齿轮资料的合理挑选

    齿轮是现代机械中运用最广泛的一种机械传动零件。齿轮传动经过轮齿相互啮合来传递空间恣意两轴间的运动和动力，并能够改动运动的方式和速度。齿轮传动运用 规模广，传动比稳定，功率较高，运用寿命长。在机械零件产品的规划与制作过程中，不只要思考资料的功能能够习惯零件的作业条件，使零件经久耐用，并且请求 资料有较好的加工技能功能和经济性，以便进步零件的出产率，下降本钱，削减耗费。假如齿轮资料挑选不妥，则会呈现零件的过早损伤，乃至失效。因而怎么合理 地挑选和运用金属资料是一项十分重要的作业。

    满意资料的机械功能资料的机械功能包含强度、硬度、塑性及耐性等，反映资料在运用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面触摸处有触摸应力，齿根部有最大曲折应力，也许产 生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动，会发生磨损。齿轮首要的失效方式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因而请求齿轮资料有高的 曲折疲劳强度和触摸疲劳强度，齿面要有满意的硬度和耐磨性，芯部要有必定的强度和耐性。

    例如，在断定大、小齿轮硬度时应留意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30-50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄，强度低于大齿轮。为使两齿轮的轮齿挨近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。

    另一方面，依据资料的运用功能断定了资料商标后。要清晰资料的机械功能或资料硬度，然后咱们能够经过不一样的热处理技能到达所请求的硬度规模，然后赋予资料 不一样的机械功能。如资料为40Cr合金钢的齿轮，当840-860℃油淬，540-620℃回火时，调质硬度可达28-32HRC，可改善安排、进步归纳 机械功能；当860-880℃油淬，240—280℃回火时，硬度可达46-51HRC，则钢的外表耐磨功能好，芯部耐性好，变形小；当500-560℃ 氮化处理，氮化层0.15-0.6mm时，硬度可达52-54HRC，则钢具有高的外表硬度、高的耐磨性、高的疲劳强度，较高的抗蚀性和抗胶合功能且变形 极小；当经过电镀或外表合金化处里后，则可改善齿轮作业外表摩擦功能，进步抗腐蚀功能。

    资料的技能功能是指资料自身能够习惯各种加工技能请求的能力。齿轮的制作要经过铸造、切削加工和热处理等几种加工，因而选材时要对资料的技能功能加以注 意。一般来说，碳钢的铸造、切削加工等技能功能较好，其机械功能能够满意一般作业条件的请求。但强度不够高，淬透性较差。而合金钢淬透性好、强度高，但锻 造、切削加工功能较差。咱们能够经过改动技能规程、热处理办法等途经来改善资料的技能功能。

    例如轿车变速箱中的齿轮挑选20CrMnTi钢，该钢具有较高的机械功能，在渗碳淬火低温回火后，外表硬度为58-62HRC，芯部硬度为 30-45HRC。20CrMnTi的技能功能较好，铸造后以正火来改善其切削加工性。此外，20 CrMnTi还具有较好的淬透性，因为合金元素钛的影 响，对过热不灵敏，故在渗碳后可直接降温淬火。且渗碳速度较快，过渡层较均匀，渗碳淬火后变形小。适合于制作接受高速中载及冲击、摩擦的重要零件，因而根 据齿轮的作业条件选用20CrMnTi钢是对比适宜的。

    所谓经济性是指最小的耗费获得最大的经济效益。在满意运用功能的前提下，选用齿轮资料还应留意尽量下降零件的总本钱。咱们能够从以下几方面思考：

    从资料自身报价来思考。碳钢和铸铁的报价是对比低价的，因而在满意零件机械功能的前提下选用碳钢和铸铁，不只具有较好的加工技能功能，并且可下降本钱。从金属资本和供给情况来看，应尽也许削减资料的进口量及报价昂贵资料的运用量。

    从齿轮出产过程的耗费来思考。首先，选用不一样的热处理办法相对加工费用也不一样，如12CrNi3A钢渗碳外表淬火的费用要比氮化处理的费用少得多，而碳 氮共渗又具有出产周期短和本钱低的特点。其次，经过改善热处理技能也能够下降本钱。如某齿轮作业时在高速、中载且接受中等冲击条件下，原选用中合金高档渗 碳钢18cr2Ni4WA资料，其经过910-940℃渗碳，850℃淬火，180-200℃回火后机械功能的抗拉强度≥1177Mpa、屈从强度 ≥834Mpa、延伸率≥10％、断面缩短率≥45％，冲击耐性≥980kJ／m2，硬度为58-62HRC。虽能满意齿轮的运用功能和技能功能，但零件的报价高。现选用报价相对便宜的低碳中合金、中淬透性渗碳钢20CrMnTi。经过910-940℃渗 碳，870℃淬火，180-200℃回火后机械功能的抗拉强度≥1100Mpa、屈从强度≥850Mpa、延伸率≥10％、断面缩短率≥45％，冲击耐性 ≥680，硬度为58-62HRC。仅此一项改善，资料费用不只大大下降，并且满意了其运用功能和技能功能。第三，所选钢种应尽量少而会集，以便收购和管 理。跟着齿轮形状、尺度和资料向着多种类、多系列和个性化的方向开展，尤其是在型号多、产值小时，在齿轮铸造、机加工和热处理等出产技能方面，存在着规划 量大，出产周期长、功率低、本钱高、能耗大、办理难和质量不易确保等晦气情况，因而在齿轮选材时精选、优选和紧缩资料商标和标准有利于进步选材通用化、系 列化和标准化程度，进步资料的利用率，进步资料收购的计划性，以削减库存积压、加速资金活动，便利贮存和保管以及下降资料的本钱耗费。最终，咱们还能够经过改善 技能来进步经济效益。如模锻件出产的模锻技能已打破传统技能的请求，在供给成型毛坯时，可利用少无切削技能，模锻与机械精加工相联系，有些或悉数替代切削 加工直接出产零件，或在出产中选用成组技能与技能，也可进步产品质量、出产功率和下降本钱。