齿轮硬度 要求

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1、二、典型零部件选材及工艺分析金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料是目前的主要工程材料。高分子材料的强度、刚度较低、易老化，一般不能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。陶瓷材料硬而脆，一般也不能用于制作重要的受力零部件。但其具有高熔点、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部件、耐磨耐蚀零部件及切削刀具等。复合材料克服了高分子材料和陶瓷材料的不足，具有高比强度、高减振性、高抗疲劳能力、高耐磨性等优异性能，是一种很有发展前途的工程材料。与以上

2、三类工程材料相比，金属材料具有优良的使用性能和工艺性能，储藏量大，生产成本比较低、广泛用于制作各种重要的机械零件和工程构件，是机械工业中最主要、应用最广泛的一类工程结构材料。下面介绍几种钢制零部件的选材及热处理工艺分析。㈠齿轮类零件的选材齿轮是机械工业中应用广泛的重要零件之一，主要用于传递动力、调节速度或方向。1、齿轮的工作条件、主要失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滚动又有滑动的强烈磨擦和接触疲劳压应力。②传递动力时，轮齿类似于悬臂梁，轮齿根部承受较大的弯曲疲劳应力。③换挡、启动、制动或啮合不均匀时，承受

3、冲击载荷。⑵齿轮的主要失效形式：①断齿：除因过载（主要是冲击载荷过大）产生断齿外，大多数情况下的断齿，是由于传递动力时，在齿根部产生的弯曲疲劳应力造成的。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接触疲劳；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对齿轮材料的性能要求：①高的弯曲疲劳强度；②高的耐磨性和接触疲劳强度；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处理。表13-3机床齿轮

4、的选材及热处理序号齿轮工作条件钢种热处理工艺硬度要求1在低载荷下工作，要求耐磨性好的齿轮15900~9500C渗碳，直接淬火，或780~8000C水冷，180~2000C回火58~63HRC2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45840~8600C正火156~217HB3低速（<0.1m/s）、低载荷下工作的齿轮（如车床溜板上的齿轮）45820~8400C水冷，500~5500C回火200~250HB4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）45高频加热，水冷，300~3400C回火45~

5、50HRC5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）45高频加热，水冷，240~2300C回火50~55HRC6高速、中等载荷，要求齿面硬度高的齿轮（如磨床砂轮箱齿轮）45高频加热，水冷，180~2000C回火54~60HRC7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）40Cr42SiMn45MnB840~8600C油冷，600~6500C回火200~230HB8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40Cr42SiMn调质后高频加热，乳化液冷却，2

6、60~3000C回火50~55HRC9高速、高载荷、齿部要求高硬度的齿轮40Cr42SiMn调质后高频加热，乳化液冷却，180~2000C回火，54~60HRC10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）20Cr20Mn2B900~9500C渗碳，直接淬火，或800~8200C油淬，180~2000C回火58~63HRC11高速、重载荷、受冲击、模数>6的齿轮（如立车上的重要齿轮）20SiMnVB20CrMnTi900~9500C渗碳，降温至820~8500C淬火，180~2000C回火58~63HRC

7、12高速、重载荷、形状复杂，要求热处理变形小的齿轮38CrMoAl38CrAl正火或调质后510~5500C氮化850HV以上13在不高载荷下工作的大型齿轮50Mn265Mn820~8400C空冷<241HB14传动精度高，要求具有一定耐磨性的大齿轮35CrMo850~8700C空冷，600~6500C回火（热处理后精切齿形）255~302HB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，再经高频感应加热表面淬火强化，提高耐磨性，表面硬度可达52~58HRC。对于

8、性能要求较高的齿轮，可选用中碳合金钢（例如40Cr等）。其工艺路线为：备料→锻造→正火→粗机械加工→调质→精机械加工→高频淬火+低温回火→装配。正火工序作为预备热处理，可改善组织