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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.vespapora.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
    293~352
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