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齿轮是机械装置中重要的传力零件,齿轮啮合时,齿面接触处既有滚动又有滑动,齿轮根部受到交变弯曲应力,其受载情况和工作条件相当繁重和复杂。齿轮工作环境各式各样,一般可分为三类,封闭式、开放式和半开放式,当齿轮封闭在箱体内,保证良好润滑时,工作环境最好。当齿轮开放式时,齿轮外露不能良好润滑,工作环境恶劣。齿轮在工作时所承受的力主要有三种:啮合齿面间产生的摩擦力,啮合齿面间的接触力和轮齿所承受的弯曲应力和弯曲疲劳,选择齿轮材料时应考虑以下要求:

1齿轮表面层要有足够的硬度和高的耐磨性。

2在变载荷和冲击载荷时要有足够韧性和弯曲强度

3良好的机加工性能,经过各种加工及热处理能使达到所需要的精度。

圆木多片锯齿轮常用钢材及热处理工艺如下图:

齿轮种类 性能要求 钢材 热处理工艺
低速低载:

变速器齿轮

挂轮架齿轮

车溜板齿板

耐磨性为主,强度要求不高 45、50、55 调质:(200~250)HBS

(240~280)HBS

感应淬火:(40~45)HRC

(52~56)HRC

中速、高速、中载 较高的耐磨性和强度 40Cr、42CrMo

42SiMn

感应淬火(沿齿廓)

52~56HRC

38CrMoAl

25Cr2Mo

渗氮:

渗层深度0.15~0.4MM

高速中速重载有冲击载荷 高强度耐磨及良好的韧性 20Cr

20CrMo

20CrMnTi

20SiMnVB

12CrNi3

渗碳
大截面齿轮 高的淬透性 35CrMo

50Mn2

60Mn2

调质

 

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