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齿轮设计对热处理质量及成本的影响 山西省平遥减速器厂 (031100) 裴洪泽 [摘要]齿轮设计是影响齿轮热处理质量和成本的重要因素，需遵循“合理选择材料，确定正确的金 相组织和强度性能指标，以低成本高效率生产满足传动使用要求、安全可靠、传动性能稳定的齿轮产品” 的总方针进行齿轮产品设计。 管理与综述 andReview anagement 使齿轮具有良好的使用性能，获得满足传动使用要 奥氏体、心部铁素体的评级等。 求、安全可靠、传动性能稳定的齿轮产品。 (5)齿轮热处理畸变量的控制。齿轮热处理 在设计确定齿轮硬度时，应根据齿轮工作时所 的畸变量是热处理的重要指标之一。设计时结合齿 承受载荷的分布，计算出齿轮上的应力分布情况， 轮精度和现有加工工艺过程，制定出符合齿轮使用 考虑齿轮传动的安全系数，并提出齿轮材料的强度 要求的允许畸变量。热处理操作人员根据工作现况 要求。根据齿轮材料强度和硬度的关系，确定齿轮 和多年的操作经验，采取有效的措施使齿轮热处理 热处理后应该具有的硬度值。 的畸变值不大于设计要求。 (2)齿轮强度匹配要合理。经过大量的实际 (6)齿轮结构设计的控制。齿轮结构、尺 使用表明，当一对相啮合的齿轮获得良好的强度匹 寸、形状对热处理畸变和开裂有很大的影响。因此 配时，使用寿命可延长。如一对调质钢齿轮啮合 在齿轮设计时，要遵循以下原则：①齿轮截面力求 时，主动齿轮的硬度比从动齿轮的硬度应高20～ 均匀，减少过渡区的应力集中和畸变开裂倾向。 40HBWI渗碳淬火钢，主动齿轮的硬度比从动齿⑦齿轮结构要尽量与材料成分和组织相适应，减少 轮的硬度应高3～6HRC。 由于冷却不均造成的畸变。根据热处理工艺情况， (3)齿轮齿面硬化层深度的控制。在齿轮齿 可设计工艺孔，调整不同部位的冷却速度，尽量消 面硬化层深度的设计中，齿轮齿面硬化层深度的确 除齿轮在热处理过程中的冷却不均匀现象。③齿轮 定要考虑齿轮的使用性能、失效形式和节能等原 设计要尽量避免尖角、深沟槽等，台阶和沟槽要有 则。 圆角过渡，防止在热处理加热和冷却过程产生应力 以齿面磨损失效为主的齿轮零件，应根据齿轮 集中开裂、掉块等热处理缺陷。 的设计使用寿命和磨损速度确定齿面硬化层深度。 3．结语 一般不宜太深，太深会造成齿轮韧性降低，使齿轮 以上总结分析了齿轮设计对热处理质量和成本 容易崩齿或断裂。 的影响，从齿轮材料选用、材料热处理硬度与强度 以疲劳破坏为主要失效形式的齿轮零件，要根 性能的关系，齿轮强度匹配方法，齿轮结构设计， 据齿轮齿面硬化工艺，心部硬度及齿轮承受的载荷 以及齿面硬化层深度应如何确定等方面，对热处理 形式等因素确定硬化层深度，使其达到最经济和最 质量和成本的影响进行了分析和探讨，来推动、改 佳硬化率(最佳硬化率=最好的硬化层深度／齿部截 进热处理工艺工作的