【文章內(nèi)容簡介】 1 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。3 典型零件選材與工藝分析 （ 1） 鍛鋼 齒輪的主要材料 。 鍛造可改善鋼的組織并形成有益的加工流線 ， 力學性能優(yōu)良 。 重要用途的齒輪大多采用鍛鋼制造 。 主要包括： ② 中碳鋼表面淬火齒輪 的工作速度 、 載荷及受沖擊的程度應低于低碳鋼滲碳淬火齒輪 。 其中 Q275只宜制作低速 、 輕載 、 無沖擊的非重要齒輪 ， 一般在正火狀態(tài)直接使用； 45鋼可用作低中速 、 輕中載 、 小沖擊的齒輪 ， 依據(jù)具體工作條件不同 ， 可在正火 、 調(diào)質(zhì) 、 表面淬火狀態(tài)下使用； 40Cr、 40MnB合金鋼的綜合力學性能優(yōu)于 45碳鋼 ， 可用做相對重要的齒輪 ， 多在表面淬火狀態(tài)使用 ， 少數(shù)情況也可在調(diào)質(zhì)狀態(tài)使用 。 2023/1/14 32 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。3 典型零件選材與工藝分析 （ 1） 鍛鋼 齒輪的主要材料 。 鍛造可改善鋼的組織并形成有益的加工流線 ， 力學性能優(yōu)良 。重要用途的齒輪大多采用鍛鋼制造 。 主要包括： ③ 中碳氮化鋼 40Cr、 35CrMo、38CrMoAl鋼 ， 經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后再表面滲氮處理 ，力學性能優(yōu)良 、 變形微小 ， 主要用做高精度 、高速齒輪 。 2023/1/14 33 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。3 典型零件選材與工藝分析 （ 2）鑄鋼 鑄鋼 齒 輪 的 力 學 性 能 比 鍛鋼差，較少使用，但對某些尺寸大 (＞ Ф500mm)、 形狀復雜的齒輪，采用鑄鋼較為合理。常用鑄鋼牌號有ZG270— 500、 ZG310— 570、 ZG40Cr等。鑄鋼齒輪加工后一般也是進行表面淬火＋低溫回火處理，但對性能要求不高、低速齒輪，也可在調(diào)質(zhì)狀態(tài)、甚至正火狀態(tài)下使用。 2023/1/14 34 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。3 典型零件選材與工藝分析 （ 3） 鑄鐵 灰鑄鐵齒輪具有優(yōu)良的減摩性 、 減振性 ，工藝性能好且成本低 ， 其主要缺點是強韌性欠佳 ，故多用于制作低速 、 輕載 、 不受沖擊的非重要齒輪 。常用牌號有 HT200、 HT250、 HT350等；由于球墨鑄鐵的強韌性較好 ， 故采用 QT600 QT5007代替部分鑄鋼齒輪的趨勢越來越大 。 鑄鐵齒輪的熱處理方法類似于鑄鋼齒輪 。 2023/1/14 35 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。3 典型零件選材與工藝分析 （ 4） 非鐵金屬 在儀器儀表及某些特殊條件下工作的輕載齒輪 ， 由于有耐蝕 、 無磁 、 防爆等特殊要求 ， 可采用一些耐磨性較好的有色金屬材料制造 ， 其中最主要的是銅合金 ， 如黃銅 (如 H62)、 鋁青銅 (如 QAl94)、 錫青銅 (如)、 硅青銅 (如 QSi31)等 。 2023/1/14 36 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。3 典型零件選材與工藝分析 （ 5） 粉末冶金材料 粉末冶金齒輪材料可實現(xiàn)精密的少 、 無切削加工方法 ， 特別是隨著粉末熱鍛新技術的應用 ， 所制造的齒輪力學性能優(yōu)良 、 技術經(jīng)濟效益高 。 粉末冶金材料一般適用于大批量生產(chǎn)的小齒輪 ， 如汽車發(fā)動機的定時齒輪 （ 材料） 、 分電器齒輪 （ 材料 ） 、農(nóng)用柴油機中的凸輪軸齒輪 （ 材料 FeCuC） 、聯(lián)合收割機中的油泵齒輪 。 2023/1/14 37 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（非金屬材料） 167。3 典型零件選材與工藝分析 陶瓷材料 脆性大 、 工藝性能差 ， 一般不用做齒輪材料； 高分子材料 （ 如尼龍 、 ABS、 聚甲醛等 ） 具有減摩耐磨 （ 尤其是在無潤滑或不良潤滑條件下 ） 、 耐蝕 、 質(zhì)量輕 、 噪聲小 、 生產(chǎn)率高等優(yōu)點 ， 故適合于制造輕載 、 低速 、 無潤滑條件下工作的小齒輪 ， 如儀表齒輪 、 玩具齒輪 、 車床走刀機械傳動齒輪等 。 2023/1/14 38 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（綜述） 167。3 典型零件選材與工藝分析 對 開式傳動 齒輪 ， 或低速 、 輕載 、 不受沖擊或沖擊較小的齒輪 ， 宜選相對價廉的材料 ， 如鑄鐵 、 碳鋼等；對 閉式傳動 齒輪 ， 或中高速 、 中重載 、 承受一定甚至較大沖擊的齒輪 ， 則宜選用相對較好的材料 ， 如優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼 、 并須進行表面強化處理；在 齒輪副 選材時 ， 為使兩者壽命相近并防止咬合現(xiàn)象 ， 大 、 小齒輪宜選不同的材料 ， 且兩者硬度要求也應有所差異 ， 通常小齒輪應選相好的材料 、 硬度要求較高一些 。 2023/1/14 39 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（常用材料） 167。3 典型零件選材與工藝分析 2023/1/14 40 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（典型齒輪選材） 167。3 典型零件選材與工藝分析 運行平穩(wěn)無強烈沖擊 、 載荷不大 、 轉(zhuǎn)速中等 ， 對表面耐磨性和心部韌性要求不太高 。 大多采用碳鋼 ( 45鋼 )制造 ， 經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理后再進行表面淬火＋低溫回火 ， 其齒面硬度可達 50HRC，齒心硬度為 220～ 250HBS， 可滿足性能要求；對部分性能要求較高的齒輪 ， 也可選用中碳合金鋼 (40Cr、40MnB、 40MnVB等 )制造 ， 其齒面硬度可提高到 58HRC左右 、 心部強韌性也有所改善；極少數(shù)高速 、 高精度 、 重載齒輪 ， 還可選用中碳氮化鋼 (如 35CrMo、38CrMoAlA等 )進行表面滲氮處理制造 。 2023/1/14 41 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（典型齒輪選材） 167。3 典型零件選材與工藝分析 機床齒輪的簡明加工工藝路線： 下料 → 鍛造 → 正火 → 粗加工 → 調(diào)質(zhì) → 精加工 → 表面淬火＋低溫回火 → 精磨 正火 可使鍛造組織均勻化 、 便于切削加工 、 可作為表面淬火前的預備組織 、 并保證齒心的強韌性 。 調(diào)質(zhì)處理可使齒輪具有較高的綜合力學性能 ， 改善齒心的強韌性進而使齒輪能承受較大的彎曲載荷和沖擊載荷 。表面淬火 可提高齒輪表面的硬度 ， 耐磨性和疲勞性能 。低溫回火的作用主要是消除淬火應力 。 2023/1/14 42 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（典型齒輪選材） 167。3 典型零件選材與工藝分析 、 拖拉機齒輪 工作條件惡劣 ， 特別是主傳動系統(tǒng)中的齒輪；受力較大 ， 易過載 ， 變速時受到頻繁的強烈沖擊；對材料的耐磨性 、 疲勞性能 、 心部強韌性的要求高 ， 采用中碳鋼表面淬火已難滿足使用的需要；通常選用合金滲碳鋼 (20Cr、 20MnVB、20CrMnTi、 20CrMnMo)制造 ， 經(jīng)滲碳