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由于大、小齿轮齿顶齿根的滑动比和压强比不同，齿轮副的硬度需要合理的搭配。表33给出了各类齿轮副的硬度选配方案。表34～表35给出了适用不同热处理条件的各种齿轮用钢。
) P% B% e7 |! \5 u% H( G5 S) C. U 表33 各类齿轮副的硬度选配方案
$ ]' {# ~% M% H; R e0 [. {
) {" V4 c6 u, S9 P& M9 H& a9 y, Q# ~9 y
% C# c2 g; J v9 k| 2 J( X$ k; _( G- X" {4 F( M
齿面硬度 | / d% E3 `' Z/ d' R" J x4 y
5 G9 ?; ?# ^' k @* T, g* a1 A' T
齿轮种类 |
/ P7 h) K) z5 V" r
: o6 m2 w7 A( G+ u 热处理 | " @) Y/ Y/ e4 p7 y, G3 ?4 \- b2 Z
6 u9 z* H; n+ O% u% T
齿轮工作
! m- J2 |( I# u5 ]8 g7 Y齿面硬度差 | 7 O3 q+ N" l- v; j; k, L! t+ ^6 T5 G3 ~9 {
/ Y. j% g Z" {. P# L5 ?
工作齿面硬度举例 |
6 R7 w$ k2 Z* h. A, e, p' j
7 q$ R" e# g1 b. c: J' a|
+ J V, i! A6 Q* t6 ~: C 小齿轮 |
+ P7 Q0 Y$ n$ q" i' l/ Z9 @
9 w- {$ ?; D- U3 I6 s" \ 大齿轮 |
9 K' a, Y9 D9 v) `
3 f' n) M( a! Z9 c 小齿轮 | & {/ j# G2 Y# A
' O8 n+ e+ P6 d8 n) ~; S
大齿轮 | * w9 A ]8 c' c* Y! P5 T# S
: b! S' O- y8 E. Z9 Z, X) |# C, {
|
, q, V# M0 K1 a0 @" f! } 软齿面 | 7 l. H9 k5 v* N: m6 N& E8 e* @& T
5 L# h' A0 s6 Y. ~ 直 齿 |
$ J- g& ?1 I- h ?2 [% H
% m7 B t2 y) z; \6 f 调质 | 2 G/ q, r, O/ X- W- h
( q# f2 W4 E. ]8 O8 O
正火 调质 | , z! Q1 H1 i2 _8 P
: L' }0 ^! h. I; N0 ?
(HBS1)min >> " E7 Z+ u- M8 f
－(HBS2)max≥(20～25)① | , v# Z5 U* C, n5 p9 c
* S/ s5 b2 ?5 Y, V e" e. D4 n/ F
262～293HBS - T/ J; G' P+ n' r- E# d/ u# G
269～302HBS |
4 j9 i! i; E6 i9 y" |9 i2 s( [* E$ Q, D+ ~! L9 q
179～212HBS 8 }% x) T% R. t( W% L+ D. \
201～229HBS | % B* ?1 D1 G2 V
( C g/ l3 p( s+ o| 2 s7 H- Y5 w0 F9 D" {+ f9 K
斜齿及 ' C" T* Y3 x, y
人字齿 | ; T% o# X! k! u! R( Z+ g
5 l. ~( f3 l9 p$ B5 y
调质 | : Z1 J- c' Z# N3 m) F5 H% Y
' D D, [8 u9 _; @ C 正火 调质 | 5 c4 E- X. {1 n' x% K
+ c5 i0 n% Z! B/ q8 ~# I
(HBS1)min－(HBS2)
3 ]' S K; i& C7 ~1 g! ]. x$ dmax≥(40～50) | 1 q* f2 B# W3 w# c5 h+ {
; Z% B" h1 [% S1 S: O" ^6 A 241～269HBS
- ?% `. X# r! _% f, A& r+ e+ D262～293HBS & b* y ]7 s- }" w# Z" g
269～302HBS | " M8 b2 N" n3 x9 @* d1 H' S4 I
8 Q3 J) |3 e- u5 _- b1 y
163～192HBS
3 P/ w# ^5 p4 t6 s5 K# m179～212HBS
! G; s- Z$ B# {2 q: F201～229HBS |
0 ^4 t9 n3 [5 E9 v9 T
3 _: ~! O& z% ] L# N) P- _/ A8 Y| # @/ v9 H/ ~4 T* F* _
软、硬齿面组合 | # ~4 e( `) R* l5 q- ^4 d! Y, l$ `
. Y0 z6 r* c) v ?
斜齿及 & w8 g" B# i* z( [: N- Z
人字齿 | . J: _3 D8 n% r
a, R$ B5 D$ _# @ 表面淬火 | & E0 i# g! N0 l7 D5 A) ^! h0 Y, [7 i
. s, {& I& E, ?1 R- g) l3 l
调质 | % g3 ]% @/ Y, U5 z) D
; Y5 u, l6 o r! a `
齿面硬度差很大 |
) s2 w% |7 G, E. Q2 ?9 z% B' I- S$ b7 {5 F7 i
45～50HRC | 5 D1 j5 l1 G4 ]# n7 E
: D2 Q5 H( r1 [! ? 269～302HBS
1 P6 ~" A2 }: U, q+ W! o201～229HBS |
. f" b% J- U0 ?. X! d+ o0 E. \5 J
0 q3 ~) {* p* x. t1 u|
3 N) [. @$ L* U
| + D) m5 E3 {/ }- N M" b2 \# b
# P6 e0 f$ c2 D: m
调质 | E7 ]# u( r) T5 T$ X {5 _
( I8 U$ K: \ E9 F3 [ 56～62HRC | 7 U9 J% V! I8 u1 R1 R0 b
4 x! t0 A2 `4 d 269～302HBS
4 ]/ G/ m' o" h1 b! c2 @- f1 C" j201～229HBS | * w: S6 f) V; K u" x6 A1 _. q
5 z- N$ O Q f% k1 N. }
|
5 q6 S/ }* X4 O# W" q 硬齿面 |
4 h. J$ s6 ^/ ?! \/ ?0 b3 f- ]) U/ _( L K+ _9 e
直齿、斜齿及人字齿 | $ N t. O3 k6 Z4 D; Y$ n
$ a, h$ d8 P) M4 g6 O& @( I 表面淬火 |
+ \& h& L3 D* _# ~! f0 p6 \
0 x+ z# |4 t3 E/ c A! u 齿面硬度大致相同 |
4 n/ \: [ e4 |$ M* q) N+ E- b
5 C' g4 h4 e$ |5 h 45～50HRC | 7 ~4 _3 U9 a6 a
8 v S/ L1 u- r# `6 z! ?
| 8 A# X/ A3 f/ ^$ ~
渗氮渗碳 | 0 b$ z6 {, i$ o- C9 w3 h2 X
# b8 N+ m+ M* p: D
渗碳 |
3 e. w- M/ V0 R: W. ^* V3 J2 ?& R/ z5 y& L( R% M1 f
56～62HRC |
①HBSl和HBS2分别表示小齿轮和大齿轮的硬度
/ q* |# E$ f( \$ L# Q& q 表34 调质及表面淬火齿轮用钢的选择
' M" m0 F! _& W& X# G( i9 ?, F" R5 ]9 m' a; `8 U
$ q7 K2 J% N/ m) y1 w# ?
0 }8 @9 {$ z$ u8 u" j* y|
4 m1 J2 T5 |2 H# G0 ^, y) h 齿 轮 种 类 |
9 N" t1 ]+ b/ p5 M% w5 t+ ], J( W [+ \) b9 S4 x9 ~
钢号选择 |
( S. C% D# K3 e: m0 ~# t# N# |2 ?' J+ C' I/ Q- a/ h# |
备 注 | % N" W# Q3 ]! {- l
/ j& u/ }1 [( A. }/ O
| # G0 ]- z) E$ m& q
汽车、拖拉机及机床中的不重要齿轮 |
5 Q; P2 E0 g i7 r/ }- k& f' t1 q. {% u& L
45 |
, f' V1 ?1 n0 y/ s5 ^8 }
" Y- ]6 ?- u+ z- |; O6 i: H 调 质 |
' ~( B) e# [. u, C; u) {4 a, ]( f! f8 j5 |9 K; p
|
( q+ C' Z1 f1 x8 B% n! t9 D 中速、中载车床变速箱、钻床变速箱次要齿轮及高速、中载磨床砂轮齿轮 |
( T5 Q. C' M3 j+ Q; ]# i/ Y
5 E$ h0 N$ x- E 调质+高频淬火 |
& u! L" I; R0 W
1 W7 p1 L0 l( l- a# E|
) v6 n7 s% a! t; ]. j) c3 w3 ~ 中速、中载较大截面机床齿轮 | ! Q0 F5 X. j& r
' k: A H- W; f- Z( B2 F `
40Cr、42SiMn、35SiMn、45MnB | 5 Q! p# z: }+ J5 Q. R$ w
0 t% Y: ?% f" d. Q5 D/ w
调 质 |
4 j- O8 i/ \! S+ Y
# Q6 y4 Y( x/ ~, U. V|
1 j' x" U' r0 n. q5 l 中速、中载并带一定冲击的机床变速箱齿轮及高速、重载并要求齿面硬度高的机床齿轮 |
p8 A6 B- v% F0 w' l
+ e* R2 E- r& e* N9 v" K# d 调质+高频淬火 |
! Q' E5 P% w E: H. H4 k' ?
# k- p: N2 r% B' [8 i7 ||
8 k# b# z7 g4 v5 `$ |# ?) o Q3 g 起重机械 % \ T* G. D) C2 y- k5 O
运输机械
$ I ^: _# J. J6 A建筑机械
2 `; r! a. g; M7 a4 U% Q9 `! `, ]水泥机械 ; [3 k$ I) N `$ I# w) w [
冶金机械 ) a5 e- D# h' K0 I6 ~# l
矿山机械
( b; e9 S8 e4 e, q5 R# ^- B! t9 ^工程机械
: `* ]( \9 S# s4 a石油机械
3 e6 B+ ^- X& y& \+ t等设备中的低速重载大齿轮 |
i$ _4 v' x: j0 O3 F6 \
9 D" K' O0 h$ x* Q" j% ~ 一般载荷不大、截面尺寸也不大，要求不太高的齿轮 |
c/ Z( a- Q4 C: E$ D, m m+ t+ t8 ?
Ⅰ |
% O8 k' f* @' g7 w2 o7 p
n7 t; J; y* s/ g, [ 35、45、55 |
- ~" \5 M9 {$ m$ V1 u
8 U a, E6 V7 C& B2 y" I8 Q% j 1.少数数直径大、载荷小、转速不高的末级传动大齿轮可采用SiMn钢正火 n+ B0 ?/ u# y3 [8 E
2．根据齿轮截面尺寸大小及重要程度，分别选用各类钢材(从I到v，淬透性逐渐提高) . N- v/ \9 l. U5 v4 h1 H
3．根据设计，要求表面硬度大于40HRC者应采用调质十表面淬火 |
# U; h1 O+ X4 w: {, s8 V$ ~& |# _/ Q8 h) M9 J3 k
|
s+ s' p! ~1 g6 t Ⅱ | ) x2 W0 A4 Q. Z) W1 N8 Y
, {2 J* I$ c* n! x1 x
40Mn、50Mn2、40Cr、35SiMn、42SiMn | 3 v- |( o' }1 a, O% x) X
3 s8 {( H1 X! c- N9 J% S1 @$ m
|
. E' F/ v) X# h. w" {" a 截面尺寸较大，承受较大载荷，要求比较高的齿轮 | ' ^& Q7 v& B. ^
' \+ O4 b1 V! w9 H+ h" [
Ⅲ | # b( {; a! m8 Y& g3 J. D$ E8 G8 B
* E l9 a$ @5 n1 F5 u
35CrMo、42CrMo40CrMnMo、35CrMnSi、40CrNi、40CrNiMo、45CrNiMoV | 7 e( ^; }6 E7 m& x9 `" I
* y$ N( @; y; V* C2 \1 R4 C m
|
0 x+ I3 M9 P/ c6 T 截面尺寸很大、承受载荷大、并要求有足够韧性的重要齿轮 |
L: s! n5 t0 r* s" @8 i5 J& Q
1 @$ j- ^- E9 M, u Ⅳ | ' K3 Z* A! Y1 ?; Q
% }" m8 a4 d( Q0 j
35CrNi2Mo、40CrNi2Mo | 9 @' S7 i+ q' k3 m; D
2 Y1 v1 w) i* N0 B, J| ( f/ U+ O. o7 m. j( p
Ⅴ |
. x, t1 Y- |7 c+ C5 T% i" d' U. b/ z/ L) ?" U
30CrNi3、34CrNi3Mo、37SiMn2MoV |
注：低速、重载大齿轮用钢的I～Ⅴ类基本上按淬透性划分，可参看第3章的表l5．3-6。
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发表于 2006-11-22 16:49:21