2025年20CrMO热处理工艺设计.pdfVIP

以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子》

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前言

众所周知，齿轮是机械设备中关键的零部件，它广泛的用于汽车、飞机、坦克、轮船

等工业领域。它具有传动准确、结构紧凑使用寿命长等优点。齿轮传动是近代机器中最常

见的一种机械振动是传递机械动力和运动的一种重要形式、是机械产品重要基础零件。它

与带、链、摩擦、液压等机械相比具有功率围大，传动效率高、圆周速度高、传动比准确、

使用寿命长、尺寸结构小等一系列优点。因此它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件，

也是机器中所占比例最大的传动形式。由于齿轮在工业发展中的突出地位，使齿轮被公认

为工业化的一种象征。

得益于近年来汽车、风电、核电行业的拉动，汽车齿轮加工机床、大规格齿轮加工机

床的需求增长十分耀眼。据了解，随着齿轮加工机床需求的增加，近年来涉及齿轮加工机

床制造的企业也日益增多。无论是传统的汽车、船舶、航空航天、军工等行业，还是近年

来新兴的高铁、铁路、电子等行业，都对机床工具行业的快速发展提出了紧迫需求，对齿

轮加工机床制造商提出了新的要求。据权威部门预测2012年将达到200万吨。20CrMo钢作

为一种典型的低合金渗碳结构钢在工程中广泛用于制造轴类、齿轮类零件。

由于齿轮的工作条件复杂，所以要求齿轮既要具有优良的耐磨性又要具备高的抗接触

疲劳和抗弯曲疲劳性能。

在齿轮热处理工艺显著提高的背景下，我国已能自行生产各类高参数的齿轮。但我国

齿轮的质量与其他发达国家的同类产品相较还是具有一定的差距，主要表现在齿轮的平均

使用寿命、单位产品能耗、生产率这几方面上。要提高齿轮的质量，除了要选材合适之外，

必须对材料的热处理工艺进行优化，通过新工艺和新设备引进吸收和自主创新，实现齿轮

热处理工艺朝节能、环保、智能化方向发展。

本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试，其容讨论如何设计齿轮的热处理工

艺，重点是制定合理的热处理规程，并按此设计齿轮的热处理方法。

-可修编-

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

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目录

1齿轮热处理概述1

2齿轮热处理工艺设计2

2.1齿轮的服役条件、失效形式及性能要求2

2.1.1服役条件、失效形式2

2.1.2性能要求2

2.2齿轮材料的选择2

2.320CrMo齿轮的热处理工艺设计3

2.3.120CrMo的工艺流程3

2.3.220CrMo的热处理工艺设计4

2.420CrMo齿轮的热处理工艺理论基础5

2.5.120CrMo的正火工艺理论基础6

2.5.220CrMo的气体渗碳工艺理论基础7

2.5.320CrMo渗碳后淬火工艺原理基础8

2.5.420CrMo回火工艺理论基础9

2.6选择设备、仪表和工夹具9

2.6.1设备9

2.6.2仪表11

2.6.3设计工夹具12

2.720CrMo齿轮热处理质量