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      齒輪減速機的齒輪強度與設計參數齒輪齒面硬度等機械性能

      2015-12-10 09:14:58 保定格魯夫機械有限公司 www.awesomecarfunmaker.com 點擊數:
      齒輪減速機的齒輪強度與設計參數齒輪齒面硬度等機械性能

      齒輪減速機由于大、小齒輪齒頂齒根滑動比壓強比不同,減速機齒輪副的硬度需要合理的搭配。表33給出了各類減速機齒輪副的硬度選配方案。表34~表35給出了適用不同熱處理條件的各種減速機齒輪用鋼。

                          表33  各類齒輪副的硬度選配方案
      齒面硬度
      齒輪工作
      齒面硬度
      工作齒面硬度舉例
      軟齒面
      直  齒
      (HBS1)min
      -(HBS2)max≥(20~25)①
      262~293HBS
      269~302HBS
      179~212HBS
      201~229HBS
      (HBS1)min-(HBS2)
      max≥(40~50)
      241~269HBS
      262~293HBS
      269~302HBS
      163~192HBS
      179~212HBS
      201~229HBS
      軟、硬齒面組合
      齒面硬度差很大
      45~50HRC
      269~302HBS
      201~229HBS
      56~62HRC
      269~302HBS
      201~229HBS
      硬齒面
      直齒、斜齒人字齒
      齒面硬度大致相同
      45~50HRC
      56~62HRC


         ①HBSl和HBS2分別表示小齒輪大齒輪硬度
         

                                                    表34  調質表面淬火齒輪用鋼的選擇
      齒    輪    種    類
      鋼號選擇
      備    注
      汽車、拖拉機機床中的不重要齒輪
      45
      調    質
      中速、中載較大截面機床齒輪
      40Cr、42SiMn、35SiMn、45MnB
      調    質
      中速、中載并帶一定沖擊機床變速箱齒輪高速、重載并要求齒面硬度高的機床齒輪
      一般載荷不大、截面尺寸不大,要求不太高的齒輪
      35、45、55
      1.少數數直徑大、載荷小、轉速不高的末級傳動大齒輪可采用SiMn鋼正火
      2.根據齒輪截面尺寸大小及重要程度,分別選用各類鋼材(從I到v,淬透性逐漸提高)
      3.根據設計,要求表面硬度大于40HRC者應采用調質表面淬火
      40Mn、50Mn2、40Cr、35SiMn、42SiMn
      截面尺寸較大,承受較大載荷,要求比較高的齒輪
      35CrMo、42CrMo40CrMnMo、35CrMnSi、40CrNi、40CrNiMo、45CrNiMoV
      截面尺寸很大、承受載荷大、并要求有足夠韌性的重要齒輪
      35CrNi2Mo、40CrNi2Mo
      30CrNi3、34CrNi3Mo、37SiMn2MoV


         注:低速、重載大齒輪用鋼的I~Ⅴ類基本上按淬透性劃分,可參看第3章的表l5.3-6。
         

                                  表35  滲碳齒輪用鋼的選擇
      齒    輪    種    類
      選擇鋼號
      汽車變速箱、分動箱、起動機及驅動橋的各類齒輪
      20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、25MnTiB、20MnVB、20CrMo
      拖拉機動力傳動裝置中的各類齒輪
      機床變速箱、龍門銑電動機及立車等機械中的高速、重載、受沖擊齒輪
      起重、運輸、礦山、通用、化工、機車等機械的變速箱中的小齒輪
      化工、冶金、電站、鐵路、宇航、海運等設備中的汽輪發電機、工業汽輪機、燃汽輪機、高速鼓風機、透平壓縮機等的高速齒輪、要求長周期、安全可靠地運行
      12Cr2Ni4、20Cr2Ni4、20CrNi3、18Cr2Ni4W、20CrNi2Mo、20Cr2Mn2Mo、17CrNiMo6
      大型軋鋼機減速器齒輪、人字機座軸齒輪,大型皮帶運輸機傳動軸齒輪、錐齒輪、大型挖掘機傳動箱主動齒輪,井下采煤機傳動齒輪,坦克齒輪低速重載、并受沖擊載荷的傳動齒輪

           

                                     表36 滲氮齒輪用鋼的選擇
      齒  輪  種  類
      性  能  要  求
      選  擇  鋼  號
      一般齒輪
      表面耐磨
      20Cr、20CrMnTi、40Cr
      沖擊載荷下工作的齒輪
      表面耐磨、心部韌性高
      18CrNiWA、18Cr2Ni4WA、30CrNi3、35CrMo
      在重載荷下工作的齒輪
      表面耐磨、心部強度高
      30CrMnSi、35CrMoV、25Cr2MoV、42CrMo
      在重載荷沖擊下工作的齒輪表面耐磨
      表面耐磨、心部強度高、韌性高
      30CrNiMoA、40CrNiMoA、30CrNi2Mo
      精密耐磨齒輪
      表面高硬度、變形小
      38CrMoAlA、30CrMoAl
         為了保證齒輪承載能力,需要嚴格控制齒輪材料的機械性能,它包括化學成分和力學性能。表37給出了常見齒輪材料的機械性能。
                        表37 常見齒輪材料的機械性能

      熱處理類型
      機械性能
      HB
      σb
      σs
      δ5
      ψ
      αk
      Kgf/mm2
      %
      Kgf/cm2
      45
      回火
      ≤100
      >100~300
      >300~500
      >500~750
      60
      58
      56
      54
      30
      29
      28
      27
      15
      15
      14
      13
      38
      35
      32
      30
      3
      1.        5
      2.        2.5
      3.        2
      170~217
      162~217
      162~217
      156~217
      ≤200
      65
      36
      17
      35
      4
      217~255
      40Cr
      ≤100
      >100~300
      >300~500
      >500~800
      75
      70
      65
      60
      55
      50
      45
      35
      15
      14
      10
      8
      45
      45
      35
      30
      5
      4
      3
      2
      241~286
      241~286
      229~269
      217~255
      42CrMo
      ≤100
      >100~300
      >300~500
      >500~700
      85/95
      76/85
      72
      70
      62/76
      54/60
      50
      42
      15/12
      13/11
      12
      11
      45/40
      42/36
      38
      35
      6/4
      5/3.5
      4
      3
      480/380
      370/320
      300/241
      260/212
      40CrMnMo
      ≤100
      >100~300
      >300~500
      70
      45
      14
      35
      3
      269
      241
      212
      ≤100
      >100~300
      >300~500
      >500~700
      90/115
      85/100
      80/90
      75
      75/90
      65/80
      58/70
      50
      16/11
      15/10
      14/10
      12
      45/35
      42/32
      40/30
      3
      5/3
      5/2.5
      4/2
      3
      460
      370
      340
      300
      20CrMnTi
      15
      110
      85
      10
      45
      7
      退火≤217
      20CrNi2MoA
      淬火回火
      30
      100~300
      >300~500
      >500~700
      120
      105
      95
      90
      105
      85
      75
      70
      15
      14
      13
      12
      50
      45
      40
      35
      8
      7
      6
      5
      460
      370
      330
      300
      40CrNi2MoA
      淬火回火
      25
      90
      100
      16
      45
      7
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