汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪材料的選擇及工藝設(shè)計(jì)_課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-06-09 21:29本頁(yè)面
【正文】 理作為最后熱處理，也可作為用感應(yīng)加熱方法進(jìn)行表面淬火前的預(yù)備處理；用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等，可以消降或抑制網(wǎng)狀碳化物的形成，從而得到球化退火所需的良 好組織；用于鑄鋼件，可以細(xì)化鑄態(tài)組織，改善切削加工性能；用于大型鍛件，可作為最后熱處理，從而避免淬火時(shí)較大的開裂傾向；用于球墨鑄鐵，使硬度、強(qiáng)度、耐磨性得到提高，如用于制造汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)的曲軸、連桿等重要零件；過(guò)共析鋼球化退火前進(jìn)行一次 9 正火，可消除網(wǎng)狀二次滲碳體，以保證球化退火時(shí)滲碳體全部球粒化。一般都采用棒料經(jīng)鍛造 — 粗車 — 調(diào)質(zhì)— 半精車 — 粗磨基準(zhǔn) — 開齒（包括插齒、刨齒、滾齒、銑齒等）— 磨齒 — 局部 滲碳 (滲氮或氰化 )— 低溫回火 (滲碳后擴(kuò)散處理 )—淬火 — 噴丸 精磨基準(zhǔn) — 磨齒。它的存在提高了鋼的強(qiáng)度，而不降低其塑性，改善了鋼鐵的低溫韌性降低了鋼鐵的臨界冷卻速度，提高鐵的淬透性擴(kuò)大奧氏體區(qū)，是奧氏體化的有效元素 ，此外其本身具有一定耐蝕性，對(duì)一些還原性酸類有良好的耐蝕能力。硅溶于鐵素體中后有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用，顯著提高鋼的強(qiáng)度和硬度。這些反應(yīng)產(chǎn)物大部分進(jìn)入爐渣，小部分殘留與鋼中，成為非金屬夾雜物。它還把鋼液中的氧化鐵還原成鐵，并形成氧化錳和二氧化硅。鈦與碳形成高硬度的碳化物，加熱時(shí)未溶的碳化物可細(xì)化晶粒、提高鋼的耐磨性的作用。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪材料的分析 表 2 20CrMnTi 的化學(xué)成分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)， %) C Si Mn P S Cr Ni Cu Ti ～ ～ ～ ≤ ≤ ～ ≤ ≤ ～ 成分分析： 鋼的含碳量可保證形成大量的合金碳化物，淬火加熱時(shí)，一部分融入奧氏體中，提高其穩(wěn)定性，同時(shí)也使馬氏體中的合金元素含量增加，保證其硬度；而未溶的碳化物則起細(xì)化晶粒、提高韌性的作用．并提高鋼的耐磨性。一般可用于制造截面在 30mm 以下的承受高速、中速及重載荷以及沖擊和摩擦的重要滲碳零件，如齒輪、齒輪圈、離合器軸、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)子等。滲碳后淬火回火具有較高耐磨性和抗彎強(qiáng)度以及高的強(qiáng)韌性，特別是良好的低溫沖擊韌性，鋼的滲碳工藝性較好，晶粒長(zhǎng)大傾向小，熱處理工藝簡(jiǎn)單，但高溫回火時(shí)有回火脆性傾向，滲碳后可直接淬火，變形比較小。文獻(xiàn)指出， 20CrMoTi 鋼冶煉工藝穩(wěn)定，淬透性帶較窄且易于控制，與 20CrMnH 鋼齒輪比較，具有 熱處理畸變?。粷B層有良好、穩(wěn)定的淬透性；金相組織、滲碳淬火后的表面和心部硬度，均能較好地滿足技術(shù)要求；疲勞性能好，比較適合汽車中小模數(shù)齒輪。 22CrMnMo 和20CrMnMoH 齒輪鍛坯正火后在 650～ 670℃進(jìn)行高溫回火處理，金相組織為細(xì)片狀珠光體 +少量鐵素體，硬度為 171～ 229HB。由于鉻錳鉬鋼和鉻鉬鋼中含有鉻和鉬等形成碳化物的元素，在滲碳過(guò)程中將促使輪齒表面碳含量增 加，容易在滲碳層組織中出現(xiàn)大量碳化物，使?jié)B碳層性能惡化。（ ms— 端面模數(shù)） 表 1 20CrMnTi 鋼的技術(shù)要求 試樣取樣位置 力學(xué)性能 條鋼按 GB2975，鍛件按圖樣 零 件表面 σ b MPa 930 σ MPa 685 δ 5 % 11 Ψ % 50 Aku J 88 HB ≤ 217 HRC 28～ 45 HRC≥ 56 6 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪材料的選擇及分析 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪 材料的選擇 22CrMnMo、 20CrMnMoH 和 20CrMoH 鋼由于有著較高淬透性而用于中型汽車齒輪 。對(duì) 20CrMnTi 鋼的 硬度要求 齒面硬度： 58～ 64HRC；心部硬度： ms≤ 8mm 時(shí)， 32～ 45HRC； ms＞ 8mm 時(shí)， 29～ 45HRC。另外，鋼退火后硬度低、塑性好。 5 ④ 高的淬透性 。 ②齒面具有較高的硬度和耐磨性 。在齒根部位受到很大的彎曲應(yīng)力作用；在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的過(guò)載產(chǎn)生振動(dòng)，承受一定的沖擊力或過(guò)載；變速齒輪在換檔時(shí)，端部受沖擊，承受一定沖擊力；在一些特殊環(huán)境下，受介質(zhì)環(huán)境的影響而承受其它特殊的力的作用。兩齒輪在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，既有滾動(dòng)，又有滑動(dòng)。是主要零件。 齒輪是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的重要零 件之一。隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能和可靠性要求的不斷提高，齒輪承受的交變載荷和劇烈沖擊載荷在不斷增加，所受應(yīng)力復(fù)雜，工況惡劣。 關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪， 20CrMnTi，鍛造， 淬火 +低溫回火 4 2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪工作條件及性能要求 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪工作條件 發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車的起動(dòng)系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等主要附件都是由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)齒輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)的。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的失效形式分析，其 主要承受交變載荷，沖擊載荷，剪切應(yīng)力和接觸應(yīng)力大等，因此對(duì)齒輪在材料、精度、強(qiáng)度、耐久性和可靠性等方面提出了更高要求。 2 目 錄 1 前言 ............................................................................... 3 2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪工作條件及性能要求 ........................ 4 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪工作條件 ......................
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1