理论教育 齿轮制造的最佳材料选择

齿轮制造的最佳材料选择

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:齿轮常用的制造材料主要有钢、铸钢、铸铁、非铁金属和非金属材料等。它是指齿轮工作表面的硬度≤350HBW的齿轮。但铸钢齿轮的力学性能不如钢制锻造齿轮好。非铁金属齿轮适用于耐腐蚀、中低速、轻载荷的机械传动。

齿轮制造的最佳材料选择

齿轮常用的制造材料主要有钢、铸钢、铸铁、非铁金属和非金属材料等。对于采用金属材料制造的齿轮,根据性能要求和工艺要求,通常还需要进行热处理以改善其使用性能。

1.钢制齿轮

钢制齿轮主要是指采用优质碳素钢和合金结构钢制造的齿轮。钢制齿轮的成型方法主要是锻造,其内部组织致密,强度高,韧性好。钢制齿轮的直径一般小于500mm。钢制齿轮包括软齿面齿轮和硬齿面齿轮两大类。

(1)软齿面齿轮。它是指齿轮工作表面的硬度≤350HBW的齿轮。软齿面齿轮通常选用中碳钢(如45钢、40钢、35钢等)或合金调质钢(如35SiMn钢、40Cr钢等)制造,可在调质处理(或正火)后进行切齿加工,适用于中小功率、精度要求不高的一般机械传动。

(2)硬齿面齿轮。它是指齿轮工作表面的硬度>350HBW的齿轮。硬齿面齿轮通常选用合金渗碳钢(20Cr钢、20CrMnTi钢等)或合金调质钢(如35SiMn钢、40Cr钢等)制造,在切齿加工后进行渗碳和淬火(或表面淬火和低温回火),然后进行精加工(如磨齿、研磨等),适用于精度高、重载荷、高速运转的机械传动

2.铸钢齿轮

当齿轮的直径大于500mm,结构比较复杂,力学性能要求较高,又不易进行锻造时,可采用铸钢(如ZG270-500、ZG310-570等)制造。但铸钢齿轮的力学性能不如钢制锻造齿轮好。(www.daowen.com)

3.铸铁齿轮

当齿轮的直径大于500mm,结构比较复杂,力学性能要求不高,又不易进行锻造时,可采用铸铁(如HT250、QT900-2、KTZ550-04等)制造。但铸铁齿轮的力学性能不如铸钢齿轮好。铸铁齿轮适用于低速、载荷不大的机械传动。

4.非铁金属齿轮

当齿轮要求质量轻、耐腐蚀,有一定的强度、硬度和韧性时,可选用非铁金属制造,如铝合金齿轮、青铜齿轮、黄铜齿轮、钛合金齿轮等。非铁金属齿轮适用于耐腐蚀、中低速、轻载荷的机械传动。

5.非金属齿轮

当齿轮要求质量轻、噪声低时,可选用非金属制造齿轮,如办公机械中的打印机、复印机等中的齿轮,常选用尼龙、聚碳酸酯、酚醛塑料等制造。非金属齿轮适用于高速、轻载荷和低噪声的机械传动。

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