Чтобы противостоять внешним нагрузкам, шестерни полагаются на свои собственные конструктивные размеры и прочность материала, что требует, чтобы материалы имели высокую прочность, ударную вязкость и износостойкость;из-за сложной формы шестерен, шестерни требуют высокой точности, а материалы также требуют хорошей технологичности.Обычно используемые материалы — кованая сталь, литая сталь и чугун.
1. Кованая сталь. По твердости поверхности зуба ее делят на две категории:
Когда HB <350, это называется мягкой поверхностью зуба.
Когда HB >350, это называется твердой поверхностью зуба.
1.1.Твердость поверхности зуба HB<350
Процесс: поковка заготовки → нормализация - черновая токарная обработка → закалка и отпуск, чистовая обработка.
Часто используемые материалы;45#, 35СиМн, 40Кр, 40КрНи, 40МнБ
Особенности: Он имеет хорошие общие характеристики, поверхность зуба имеет высокую прочность и твердость, а сердцевина зуба обладает хорошей прочностью.После термообработки точность зубонарезки может достигать 8 классов.Он прост в изготовлении, экономичен и имеет высокую производительность.Точность не высокая.
1.2 Твердость поверхности зуба HB >350
1.2.1 При использовании среднеуглеродистой стали:
Процесс: Поковочная заготовка → нормализация → черновая резка → закалка и отпуск → чистовая резка → высокочастотная и среднечастотная закалка → низкотемпературный отпуск → хонингование или абразивная приработка, электроискровая приработка.
Часто используемые материалы:45, 40Кр, 40КрНи
Особенности: Твердость поверхности зуба высокая HRC = 48-55, прочность контакта высокая, износостойкость хорошая.Сердцевина зуба сохраняет прочность после закалки и отпуска, обладает хорошей ударопрочностью и высокой несущей способностью.Точность снижается вдвое, до 7 уровня точности.Подходит для массового производства, например, трансмиссий средней скорости и средней нагрузки для автомобилей, станков и т. д.
1.2.2 При использовании низкоуглеродистой стали: Поковочная заготовка → нормализация → черновая резка → закалка и отпуск → чистовая резка → цементация и закалка → низкотемпературный отпуск → шлифовка зубьев.До 6 и 7 уровней.
Часто используемые материалы;20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo Характеристики: Твердость поверхности зуба и высокая несущая способность.Сердечник обладает хорошей прочностью и ударопрочностью.Он подходит для высокоскоростной, тяжелой нагрузки, передачи перегрузок или в случаях, когда требуется компактная конструкция, в качестве главной передачи локомотивов и авиационных передач.
2. Литая сталь:
Когда диаметр шестерни d>400 мм, конструкция сложная и ковка затруднена, для нормализации можно использовать литой стальной материал ZG45.ZG55.Нормализация, закалка и отпуск.
3. Чугун:
Высокая устойчивость к адгезии и точечной коррозии, но плохая устойчивость к ударам и истиранию.Он подходит для стабильной работы, малой мощности, низкой скорости или большого размера и сложной формы.Он может работать в условиях нехватки масла и подходит для открытой трансмиссии.
4. Металлический материал:
Ткань, дерево, пластик, нейлон, подходят для высокой скорости и небольшой нагрузки.
При выборе материалов следует учитывать то, что условия работы передач различны, а также формы разрушения зубьев шестерен, что является основой для определения критериев прочностного расчета передачи и выбора материалов и горячих пятна.
1. Если зубья шестерни легко ломаются под ударной нагрузкой, следует выбирать материалы с более высокой прочностью, а для цементации и закалки можно выбрать низкоуглеродистую сталь.
2. Для высокоскоростной закрытой передачи поверхность зуба склонна к образованию язв, поэтому следует выбирать материалы с более высокой твердостью поверхности зуба и можно использовать среднюю закалку поверхности углеродистой стали.
3. Для низких скоростей и средних нагрузок, когда могут возникнуть трещины, точечная коррозия и истирание зубьев шестерни, следует выбирать материалы с хорошей механической прочностью, твердостью поверхности зуба и другими комплексными механическими свойствами, а также можно использовать закаленную и отпущенную среднеуглеродистую сталь. быть выбранным.
4. Стремитесь иметь небольшое разнообразие материалов, с которыми легко обращаться, и учитывайте ресурсы и запасы.5. Если размер конструкции компактен и износостойкость высока, следует использовать легированную сталь.6. Оборудование и технология производственного подразделения.
Время публикации: 11 марта 2022 г.