機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)少學(xué)時(shí)第6講-資料下載頁
2025-01-07 19:35本頁面
【正文】 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒面磨粒磨損 返回本節(jié) 齒輪傳動(dòng)時(shí)，由于兩齒廓間的相對(duì)滑動(dòng)，在載荷作用下齒面會(huì)產(chǎn)生磨損?；覊m、污物、金屬微粒進(jìn)入嚙合齒面間也會(huì)起到磨粒作用，產(chǎn)生磨粒磨損。 齒面磨粒磨損使?jié)u開線齒廓破壞 , 齒厚減薄 , 致使側(cè)隙增大而引起沖擊和振動(dòng)。 而且還會(huì)因齒厚減薄使強(qiáng)度降低而導(dǎo)致輪齒折斷。 在開式傳動(dòng)中，輪齒暴露在外，齒面磨粒磨損是輪齒失效的主要形式。 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒面塑性變形 返回本節(jié) 重載時(shí) , 在摩擦力作用下 , 輪齒表層材料將沿著摩擦力方向發(fā)生塑性流動(dòng) , 導(dǎo)致主動(dòng)齒輪齒面節(jié)線處出現(xiàn)凹坑 , 從動(dòng)齒輪齒面節(jié)線處出現(xiàn)凸脊 , 此現(xiàn)象稱為齒面塑性變形 , 如圖所示。 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪的材料的基本要求 由輪齒的失效形式可知，齒面應(yīng)具有較高的抗疲勞點(diǎn)蝕、耐磨損、抗膠合以及抗塑性流動(dòng)的能力，齒根要有較高的抗折斷能力。因此，齒輪材料應(yīng)具有齒面硬度高、齒芯韌性好的基本性能。此外，還應(yīng)具有良好的加工性能，以便獲得較高的表面質(zhì)量和精度，而且熱處理變形小。 返回本節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪的常用材料 返回本節(jié) 常用的齒輪材料是鍛鋼，其次是鑄鋼和鑄鐵，某些情況下也采用非金屬材料，如尼龍、聚甲醛等。 鍛鋼 鑄鋼 鑄鐵 (1)軟齒面齒輪 (齒面硬度 ≤350HBS) (2)硬齒面齒輪 (齒面硬度 350HBS) 鋼制齒輪的毛坯一般用鍛造方法獲得，鍛鋼金屬內(nèi)部組織細(xì)密。按齒面硬度不同，鍛鋼齒輪可分為兩類： 表 34所列為幾種常用的齒輪材料 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 軟齒面齒輪 返回 這類齒輪常采用 3 4 40Cr、 35SiMn等中碳鋼或中碳合金鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火后再進(jìn)行切削精加工。由于小齒輪輪齒的嚙合次數(shù)較大齒輪多，并且在標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)中，小齒輪齒根厚度較小，所以小齒輪的齒面硬度最好比大齒輪齒面硬度高出 30~50HBS。 這類齒輪制造工藝簡單，多用于對(duì)強(qiáng)度、硬度和精度沒有過高要求的一般機(jī)械中。 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 硬齒面齒輪 這類齒輪常采用 20Cr、 20CrMnTi等低碳合金鋼表面滲碳淬火 ，或 4 40Cr等中碳鋼 、 中碳合金鋼表面淬火 ， 齒面硬度通常為40~65HRC， 而齒芯韌性較好 。 因?yàn)辇X面硬度高 ， 所以要在切齒加工后再進(jìn)行最終熱處理 。 為了消除熱處理引起的輪齒變形 ， 還需對(duì)輪齒進(jìn)行磨削或研磨 。 這類齒輪制造工藝復(fù)雜 ， 多用于高速 、 重載 、 要求尺寸和質(zhì)量較小的機(jī)械中 ， 如航空發(fā)動(dòng)機(jī) 、 機(jī)床 、 汽車及拖拉機(jī)等 。 返回 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 鑄鋼 返回 當(dāng)齒輪結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，或直徑大于 400mm以上，齒輪毛坯不易鍛造時(shí)，可采用鑄鋼，如 ZG270— 500、 ZG310— 570、 ZG340— 640等。 因?yàn)殍T造收縮率大、內(nèi)應(yīng)力大，所以需進(jìn)行正火或回火處理，以消除其內(nèi)應(yīng)力。 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 鑄鐵 返回 鑄鐵中的石墨有自潤滑作用，但其抗彎強(qiáng)度和抗沖擊能力較低，所以鑄鐵主要用于開式、低速、輕載、無沖擊以及尺寸較大的齒輪傳動(dòng)中。常用的鑄鐵有 HT200、 HT300和 QT500— 7等。 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 表 34 返回
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