齿轮常用材料

齿轮常用材料

齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的，这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性；由于齿轮形状复杂，齿轮精度要求高，还要求材料工艺性好。

常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。

一、锻钢

根据齿面硬度分为两大类

HB＜350时，称为软齿面
H8＞350时，称为硬齿面

l．齿面硬度 HB＜350

工艺过程：锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工

常用材料；45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB

特点：

具有较好的综合性能，齿面具有较高强度和硬度，齿芯具有较好韧性。
热处理后切齿精度可达8级
制造简单、经济、生产率高，对精度要求不高

2．齿面硬度 HB＞350

采用中碳钢时：

工艺过程：锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。

常用材料：45、40Cr、40CrNi

特点：

齿面硬度高 HRC＝48-55，接触强度高，耐磨性好。
齿芯保持调质后的韧性，耐冲击能力好，承载能力较高。
精度下降半数，可达7级精度。
适用于大量生产，如：汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。

采用低碳钢时：

锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→渗碳淬火→低温回火→磨齿。达6级、7级。

常用材料；20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo

特点：

齿面硬度，承载能力强。
芯部韧性好，耐冲击
适合于高速、重载、过载传动或结构要求紧凑的场合，机车主传动齿轮、航空齿轮。

二、铸钢

当齿轮直径d〉400mm，结构复杂，锻造有困难时，可采用铸钢

材料ZG45.ZG55，正火处理。常化，調质。

三、铸铁

抗胶合及抗点蚀能力强，但抗冲击耐磨性差。

适合工作平稳，功率不大低速或尺寸较大形状复杂时用。能在缺油条件下工作，适于开式传动。

四、非金属材料

布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。

选取材料时应考虑：

齿轮的工作条件不同，轮齿的破坏形式不同，是确定齿轮强度计算准则和选择材料和热处理的根据。

1．对于受冲击载荷时，轮齿容易折断应选用韧性较好的材料，可选用低碳钢渗碳淬火。
2．对于高速闭式传动，齿面易点蚀，应选用齿面硬度较好的材料，可选用中碳钢表面淬火。
3．对于低速中载，轮齿折断，点蚀，磨损均可发生时，应选取机械强度，齿面硬度等综合机械性能好的材料，可选中碳钢调质精切。
4．力求材料品种少，便于管理，考虑资源和供应情况。
5．当结构尺寸要求紧凑，耐磨性高时，要采用合金钢。
6．制造单位的设备及技术情况。