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齿轮硬度要求 齿轮硬度要求 齿轮硬度要求 二、典型零零件选材及工艺分析 金属资料、高分子资料、陶瓷资料及复合资料是当前的主要工程资料。高分子资料的强度、刚度较低、易老化，一般不能够用于制作承受载荷较大的机械零件。但其减振性好，耐磨性较好，适于制作受力小、减振、耐磨、密封零件，如轻载齿轮、轮胎等。陶瓷资料硬而脆，一般也不能够用于制作重要的受力零零件。但其拥有高熔点、高硬度、耐蚀性好、红硬性高等特点，可用于制作高温下工作的零零件、耐磨耐蚀零零件及切削刀具等。复合资料战胜了高分子资料和陶瓷资料的不足，拥有高比强度、高减振性、高抗疲倦能力、高耐磨性等优秀性能，是一种很有发展前途的工程资料。与以上三类工程资料对照，金属资料拥有优秀的使用性能和工艺性能，存储量大，生产成本比较低、宽泛用于制作各样重要的机械零件和工程构件，是机械工业中最主要、应用最宽泛的一类工程构造资料。下面介绍几种钢制零零件的选材及热办理工艺分析。 ㈠齿轮类零件的选材 齿轮是机械工业中应用宽泛的重要零件之一，主要用于传达动力、调治速度或方向。 1、齿轮的工作条件、主要无效形式及对性能的要求。 ⑴齿轮的工作条件：①啮合齿表面承受较大的既有转动又有滑动的强烈磨擦和接触疲倦压应力。②传达动力时，轮齿近似于悬臂梁，轮齿根部承受较大的波折疲倦应力。③换挡、启动、制动或啮合不平均时，承受冲击载荷。 ⑵齿轮的主要无效形式：①断齿：除因过载（主若是冲击载荷过大）产生断齿外，大部分情况下的断齿，是由于传达动力时，在齿根部产生的波折疲倦应力造成的。②齿面磨损：由于齿面接触区的磨擦，使齿厚变小、齿隙加大。③接触疲倦；在交变接触应力作用下，齿面产生微裂纹，遂渐剥落，形成麻点。 ⑶对齿轮资料的性能要求：①高的波折疲倦强度；②高的耐磨性和接触疲倦强度；③轮齿心部要有足够的强度和韧性。 2、典型齿轮的选材 ⑴机床齿轮 机床齿轮的选材是依其工作条件（园周速度、载荷性质与大小、精度要求等）而定的。表13-3列出了机床齿轮的 选材及热办理。 表13-3机床齿轮的选材及热办理 序号齿轮工作条件 在低载荷下工作，要求耐磨性好的齿 轮 低速（0.1m/s）、低载荷下工作的不重要的变速箱齿轮和挂轮架齿轮 低速（0.1m/s）、低载荷下工作的齿轮（如车床溜板上的齿轮） 中速、中载荷或大载荷下工作齿轮（如车床变速箱中的次要齿轮） 速度较大或中等荷下工作的齿轮，齿部硬度要求较高（如钻床变速箱中的次要齿轮） 高速、中等载荷，要求齿面硬度高的齿轮（如磨床砂轮箱齿轮）  钢种热办理工艺硬度要求 900~9500C渗碳，直接淬火，或58~63HRC780~8000C水冷，180~2000C回 火 45 840~8600C正火 156~217HB 45 820~8400C水冷，500~5500C回 200~250HB 火 45 高频加热，水冷，300~3400C回 45~50HRC 火 高频加热，水冷，240~2300C回50~55HRC 火 高频加热，水冷，180~2000C回54~60HRC 火 速度不大，中等载荷，断面较大的齿轮（如铣 床工作面变速箱齿轮、立车齿轮） 中等速度（2~4m/s）、中等载荷下工作的高速机床走刀箱、变速箱齿轮 高速、高载荷、齿部要求高硬度的齿 轮 高速、中载荷、受冲击、模数5的齿轮（如机床变速箱齿轮、龙门铣床的 电动机齿轮） 高速、重载荷、受冲击、模数6的齿轮（如立车上的重要齿轮） 高速、重载荷、形状复杂，要求热办理变形小的齿轮 在不高载荷下工作的大型齿轮  40Cr 42SiMn 45MnB 40Cr 42SiMn 40Cr SiMn20Cr 20Mn2B 20SiMnVB 20CrMnTi 38CrMoAl 38CrAl 50Mn2 65Mn  840~8600C油冷，600~6500C回 火 调质后高频加热，乳化液冷却， 260~3000C回火 调质后高频加热，乳化液冷却， 180~2000C回火， 900~9500C渗碳，直接淬火，或800~8200C油淬，180~2000C回 火 900~9500C渗碳，降温至820~8500C淬火，180~2000C回 火 正火或调质后510~5500C氮化 820~8400C空冷  200~230HB 50~55HRC 54~60HRC 58~63HRC 58~63HRC 850HV以上 241HB  机床 传动齿轮 工作时受 力不大， 工作较平 稳，没有 强烈冲 击，对强 度和韧性 的要求都 不太高， 一般用中 碳钢（例 如45钢）经正火或调质后，再经高频感觉加热表面淬火加强，提高耐磨性，表面硬度可达 52~58HRC 。关于性 能要求较 高的齿 轮，可选 用中碳合 金钢（例 14传动精度高，要求拥有必然耐磨性的 35CrMo 850~87