《常用齿轮材料及其力学性能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用齿轮材料及其力学性能（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、9.10 齿轮常用材料及许用应力为 了 保 证 齿 轮 工 作 的 可 靠 性 ， 提 高 其 使 用 寿 命 ， 齿 轮 的 材 料 及 其 热 处 理 应 根 据 工 作 条 件 和 材 料 的 特 点 来 选 取 。对 齿 轮 材 料 的 基 本 要 求 是 ： 应 使 齿 面 具 有 足 够 的 硬 度 和 耐 磨 性 ， 齿 心 具 有 足 够 的 韧 性 ， 以 防 止 齿 面 的 各 种 失效 ， 同 时 应 具 有 良 好 的 冷 、 热 加 工 的 工 艺 性 ， 以 达 到 齿 轮 的 各 种 技 术 要 求 。常 用 的 齿 轮 材 料 为 各 种 牌 号 的 优 质 碳
2、 素 结 构 钢 、 合 金 结 构 钢 、 铸 钢 、 铸 铁 和 非 金 属 材 料 等 。 一 般 多 采 用锻 件 或 轧 制 钢 材 。 当 齿 轮 结 构 尺 寸 较 大 ， 轮 坯 不 易 锻 造 时 ， 可 采 用 铸 钢 ； 开 式 低 速 传 动 时 ， 可 采 用 灰 铸 铁 或 球 墨 铸铁 、 低 速 重 载 的 齿 轮 易 产 生 齿 面 塑 性 变 形 ， 轮 齿 也 易 折 断 ， 宜 选 用 综 合 性 能 较 好 的 钢 材 ； 高 速 齿 轮 易 产 生 齿 面 点 蚀 ，宜 选 用 齿 面 硬 度 高 的 材 料 ； 受 冲 击 载 荷 的 齿 轮 ，
3、宜 选 用 韧 性 好 的 材 料 。 对 高 速 、 轻 载 而 又 要 求 低 噪 声 的 齿 轮 传 动 ，也 可 采 用 非 金 属 材 料 、 如 夹 布 胶 木 、 尼 龙 等 。 常 用 的 齿 轮 材 料 及 其 力 学 性 能 列 于 下 表 。钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种： 表面淬火表面淬火常用于中碳钢和中碳合金钢，如 45、 40Cr 钢等。表面淬火后，齿面硬度一般为 4055HRC。特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高。耐磨性好；由于齿心部分未淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承受不大的冲击载荷。渗碳淬火渗碳淬火常用于低碳钢和低碳含金钢，如 20、 20Cr 钢等。渗碳淬火后
4、齿面硬度可达5662HRC，而齿轮心部仍保持较高的韧性，轮齿的抗弯强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。齿轮经渗碳淬火后，轮齿变形较大，应进行磨削加工。渗氮 渗氮是一种表面化学热处理。渗氮后不需要进行其他热处理，齿面硬度可达700900HV。由于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小，故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铅、钼、铝等合金元素的渗氮钢，如 38CrMoAl 等。 调质调质一般用于中碳钢和中碳合金钥，如 45、40Cr、35SiMn 钢等。调质处理后齿面硬度一般为 220280HBS。因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进行。正火正火能消除内应力，
5、细化晶粒，改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可采用中碳钢正火处理，大直径的齿轮可采用铸钢正火处理。根 据 热 处 理 后 齿 面 硬 度 的 不 同 ， 齿 轮 可 分 为 软 齿 面 齿 轮 （ 350HBS） 和 硬 齿 面 齿 轮 （ 350HBS） 。 一 般要 求 的 齿 轮 传 动 可 采 用 软 齿 面 齿 轮 。 为 了 减 小 胶 合 的 可 能 性 ， 并 使 配 对 的 大 小 齿 轮 寿 命 相 当 ， 通 常 使 小 齿 轮 齿 面 硬度 比 大 齿 轮 齿 面 硬 度 高 出 30 50HBS。 对 于 高 速 、 重 载 或 重 要 的 齿 轮 传 动
6、 ， 可 采 用 硬 齿 面 齿 轮 组 合 ， 齿 面 硬 度 可大 致 相 同 。常用齿轮材料及其力学性能类别 材料牌号 热处理方法 抗拉强度b/MPa屈服点 s/MPa 硬度(HBS 或 HRC) 正火 500 270 150180HBS35 调质 550 294 190230HBS正火 588 294 169217HBS调质 229286HBS45表面淬火 647 373 4050HRC优质碳素钢50 正火 628 373 180220HBS调质 240258HBS40Cr 表面淬火 700 500 4855HRC调质 217269HBS35SiMn 表面淬火 750 450 4555HRC调质 241286HBS40MnB 表面淬火 735 490 4555HRC20Cr 637 392 5662HRC20CrMnTi渗碳淬火后回火 1079 834 5662HRC合金结构钢38CrMnAlA 渗氮 980 834 850HVZG45 580 320 156217HBS铸钢ZG55正火650 350 169229HBSHT300 300 185278HBS灰铸钢HT350 350 202304HBSQT600-3 600 370 190270HBS球墨铸铁Qt700-2 700 420 225305HBS非金属 夹布胶木 100 2535HBS
