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齿轮材料选择

(1)轻载、低速或中速、冲击力小、精度较低的一般齿轮,选用中碳钢,如Q235、Q275、40、45、50、50Mn等钢制造,常用正火或调质等热处理制成软齿面齿轮,正火硬度HBS160～200;一般调质硬度HBS200～280。因硬度适中,精切齿廓可在热处理后进行,工艺简单,成本低。齿面硬度不高则易于磨合,但承载能力也不高。这种齿轮主要用于标准系列减速箱齿轮、冶金机械、中载机械和机床中的一些次要齿轮。 (2)中载、中速、承受一定冲击载荷、运动较为平稳的齿轮,选用中碳钢或合金调质钢,如45、50Mn、40Cr、42SiMn等钢,也可采用55Tid、60Tid等低淬透性钢。其最终热处理采用高频或中频淬火及低温回火,制成硬齿面齿轮,可达齿面硬度HRC50～55,齿轮心部保持正火或调质状态,具有较好的韧性。由于感应加热表面淬火的齿轮变形小,若精度要求不高(如7级以下),可不必再磨齿。机床中绝大多数齿轮就是这种类型的齿轮。对表面硬化的齿轮,应注意控制硬化层深度及硬化层沿齿廓的合理分布。

(3)重载、高速或中速,且受较大冲击载荷的齿轮,选用低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢,如20Cr、20CrMnTi、20CrNi3、18Cr2Ni4WA、40Cr、30CrMnTi等钢。其热处理采用渗碳、淬火、低温回火,齿轮表面获得HRC58～63的高硬度,因淬透性较高,齿轮心部有较高的强度和韧性。这种齿轮的表面耐磨性、抗疲劳强度和齿根的抗弯强度及心部抗冲击能力都比表面淬火的齿

三大改造丽贝卡布莱克轮高,,精度要求较高时,最后一般要安排磨削。它适用于工作条件较为恶劣的汽车、拖拉机的变速箱和后桥齿轮。碳氮共渗与渗碳相比,热处理变形小,生产周期短,力学性能高,而且还应用于中碳钢或中碳合金钢,所以许多齿轮可用碳氮共渗来代替渗碳工艺。内燃机坦克、飞机上的变速齿轮的负载和工作条件比汽车的更重、更恶劣,要求材料的性能更高,应选用含合金元素高的合金渗碳钢,以获得更高的强度和耐磨性。

(4)精密传动齿轮或磨齿有困难的硬齿面齿轮(如内齿轮),主要要求精度高,热处理变形小,宜采用氮化钢,如35CrMo、38CrMoAlA等钢。热处理采用调质及氮化处理,氮化后齿面硬度高达HV850～1200(相当于HRC65～70),热稳定性好(在500～550℃仍能保持高硬度),并有一定的抗蚀性。其缺点是硬化层薄,不耐冲击,故不适用于载荷频繁变动的重载齿轮,而多用于载荷平稳、润滑良好的精密传动齿轮或磨齿困难的内齿轮。近年来,由于软氮化和离子氮化工艺的发展,使工艺周期缩短,选用钢种变宽,选用氮化处理的齿轮逐渐广泛。

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课本表11-1（齿轮常用材料及其力学性能）
总数	材料牌号	热处理	硬度	强度极限	屈服极限	应用范围
1	45	正火	169-217HBS	580	290	低速轻载
		调质	217-255HBS	650	360	低速中载
		表面淬火	45-55HRC	750	450	高速中载低速重载冲击很小
2	50	正火	180-220HBS	620	320	低速轻载
3	40Cr	调质	240-260HBS	700	550	中速中载高速中载无剧烈冲击
3	40Cr	表面淬火	48-55HRC	900	650	中速中载高速中载无剧烈冲击
4	42SiMn	调质	217-269HBS	750	450	高速中载无剧烈冲击
4	42SiMn	表面淬火	45-55HRC	750	450	高速中载无剧烈冲击
5	20Cr	渗碳淬火	56-62HRC	650	400	高速重载承受冲击
6	20CrMnTi	渗碳淬火	56-62HRC	1100	850	高速重载承受冲击
7	ZG310-570	正火	160-210HBS	570	320	中速轻载大直径
7	ZG310-570	表面淬火	40-50HRC	570	320
8广告业专用发票	ZG340-640	正火	170-230HBS	650	350
8广告业专用发票	ZG340-640	调质	240-270HBS	700	380
9	HT200	人工时效	170-230HBS	200		低速低载冲击很小
10	HT300	低温退火	187-235HBS	300		低速低载冲击很小
11	QT600-2	正火	220-280HBS	600		低中速轻载有小的冲击
12	QT500-2	正火	147-241HBS	500		低中速轻载有小的冲击

唐荣海

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