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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。 5 m* I3 q" K( n( O- Q3 f5 ~' [# N
表33 各类齿轮副的硬度选配方案 " @/ W- @8 N& [$ Y9 Q, x: X5 N+ ^
) I/ c# b) L) N( }% x( i" L
7 D8 t% r/ M, }# u$ k. x. g, w: }3 P
P! Q9 f8 g. T& p, j
| 8 c" e" ^. O2 H8 p
齿面硬度 |
# N; `' E7 c: e
7 p' q# Z) [" s9 o# L4 b( x 齿轮种类 |
+ v8 X6 ]; i8 j8 k5 d' o! H2 y; X9 z" T( _
热处理 | & v: N/ p+ ?9 y# _
$ R7 f3 k4 y' z6 K/ {- o
齿轮工作
0 q1 M( V4 b! Z% a齿面硬度差 |
! h( w5 y" Y, n8 w- k5 O( R' b6 b) S' z% T: m
工作齿面硬度举例 | 7 s7 M7 H( j/ U3 W; U: k
# @( y+ s1 y0 K7 k8 |; l|
7 E/ }3 U) Y& i0 r" A 小齿轮 | 4 b% D9 h! t2 n6 d
4 p5 m7 l/ {4 _: Y" P( l# X
大齿轮 |
; b/ l7 u+ ]1 @0 k6 H) U S5 C
0 e! u! b8 o! I1 ?+ T 小齿轮 | , L# M9 B. t( j' w
- U+ b) @9 X5 p. M2 B: T6 h
大齿轮 | : u# Z/ M, `5 H& f8 U, t8 J
0 v+ N+ Z6 L6 s1 P9 q1 u| " |/ `9 a* ~/ t& l. u5 _
软齿面 | $ ] F# g4 l9 l. d. R, C
# F, _' v4 O1 o; x, V9 t; G
直 齿 | / B" r, j; q* C: {
6 W* m" k) n* G$ c 调质 |
1 ~. l0 p' F! N0 {5 [4 d5 i
) G. Q! X) Z* m8 q/ q. ~* J4 c 正火 调质 | + \* s. \& s. j% I$ H
) Y/ U3 D2 P/ u; ?2 C
(HBS1)min >> : I* U8 t' q d' t! R" S
－(HBS2)max≥(20～25)① |
* k, \/ {/ E' P# p6 d7 u' X
& _* x: z# L( G+ ^: i 262～293HBS
3 u/ r. u4 O$ X* X/ @269～302HBS | $ k* f5 S/ O N+ r3 [
6 v2 |9 ?$ q& n 179～212HBS ; Q: a7 d. ?' ?% q! y" P$ \
201～229HBS |
5 Y8 s+ U5 E: c, R1 h9 I* z; s, Z+ n& q2 `* t, d4 G9 t* ?* |
| ) t- T' M& {4 l! C% n
斜齿及
) R4 {0 ?- {; c9 q5 D# o8 J9 l, }人字齿 |
/ ^4 n; H3 x' ^8 L
# X' }) U4 h6 w0 z p8 } 调质 | - ^: q! G5 Y2 S4 B( a
6 ?1 Z7 h! N' l7 G
正火 调质 |
7 \: ?- x* }6 E/ I8 G; U& v& _( B: A$ d
(HBS1)min－(HBS2) - u& s7 F# d- g; z
max≥(40～50) |
% z4 d5 k* M/ i" g% T8 j, g
) F" h. M* A, q' p" M+ A 241～269HBS F# v& Q. ?3 G9 l1 y
262～293HBS ) y4 _) V, m# S& @" |/ x
269～302HBS | % C; h9 R0 t" } e5 A' g3 ]% ], ~" y
3 e6 J4 p4 `: ^: r4 E8 [5 P
163～192HBS
+ s$ R9 R( r* k n5 \$ t179～212HBS ' r1 D) k5 T# J$ q5 I5 x
201～229HBS |
9 J% H6 A( ?/ n1 X# n( L3 s1 P& V* O9 c3 A8 t
| + D/ d S. Y% l3 H) R% Y( A" T
软、硬齿面组合 | 5 l2 J3 ?& o& [
% D, T* J% J& V" W
斜齿及
& k: _8 S! n* o# Q: P人字齿 | 7 {7 u2 `; H1 w0 s# h* W# N
$ h8 z% p3 A S2 q 表面淬火 |
8 N6 R- D$ m# p; {! h( v8 ^; C6 H8 Y4 E6 K& [, I
调质 | ) v+ Z7 V7 ?- Q
( ?7 y! ^6 ?- ^. {4 H
齿面硬度差很大 | / ]( T+ ] a5 j4 J; {
) |% E @) j# {- Q: M 45～50HRC | 3 Q4 l4 T4 l# U( r) o2 h) H
3 f; r( E7 l0 D; m# _' b/ Y6 h
269～302HBS
* D4 Y+ r- I8 w% ~- |: U" G201～229HBS | % j% L {( u' f: p2 }
2 |. ]; @4 J2 Y' j% V0 }4 M5 ], p
|
: T. r1 U4 Q! a0 V- x
|
7 z: T5 ]) T6 s( e& y7 d( K l8 q, K, B$ Q3 P
调质 | : `. A: @! C) F* P
6 V9 ?/ o- W" L2 v9 b/ N 56～62HRC |
, m/ E4 s; v1 z% M' f9 q
$ w1 a7 v8 A7 J, g* N" M5 N) V 269～302HBS
2 j9 n( a9 h K: u. f201～229HBS |
) D9 K; i. Z/ g1 _: J! v) a# n
* i) u& D0 u0 A+ _9 M0 c|
! Z' Q1 x9 x/ d2 P; } 硬齿面 |
. i- V, D) _$ W9 M* p, M) A4 F0 X8 ~7 f! i! n
直齿、斜齿及人字齿 |
' _! s' v' `/ L2 M6 h6 a1 q5 B% z
" [1 D# k K& a- V 表面淬火 |
$ `) s4 `1 f2 h" {9 w6 R9 i- J. t& E2 ^8 F' @
齿面硬度大致相同 | * ?4 Q5 I8 N1 B4 h; P3 q7 [
! E; _5 c5 O/ _2 V0 m0 s% ^ 45～50HRC | . a5 _3 N0 C* @9 ^0 \; i. J% `: ~
Z6 N2 r1 W9 R6 y
|
" [8 q7 ^$ U2 i6 z X: Q. V3 x1 D 渗氮渗碳 |
) C/ U. k- a# C! @9 i
& K# c. _4 b r0 l 渗碳 |
2 m ]' K. @& a+ x0 h4 t6 E5 A" {, |9 `* @8 K
56～62HRC |
①HBSl和HBS2分别表示小齿轮和大齿轮的硬度
3 |; `2 d/ y2 c7 ]) J 表34 调质及表面淬火齿轮用钢的选择 6 a( ~2 e" _9 t; X" w1 N& I
, V. ]; Z3 x, k8 Q* d% q
& s, v& {" J- k/ t3 j% Q
, s: z' q q Y5 i6 B7 x3 e
|
; n+ I9 B0 A$ K 齿 轮 种 类 |
# O: _8 w$ o, T8 E' w% m. \
* `4 ^- [% }" B) H( S; ?) c 钢号选择 |
, g' R8 a3 f! f: k; \1 g9 C5 W. W/ V% |. p+ ^
备 注 | 4 o- x" R3 X0 t) Z* H4 ?
3 o- L6 G( }0 D' I
| ! H# A3 T# s% @) c) K" A
汽车、拖拉机及机床中的不重要齿轮 |
0 j; g, ]) H2 B) ] `
2 t& M* s( W0 i9 a8 T. g# C8 Q* Z 45 | ( i5 f' k' {3 k, X% ^% V6 z4 F; E" T/ l
4 v" i8 y9 S7 E! u 调 质 |
' F! Y0 j# e1 y; N& V$ w3 t
. m5 y0 A6 ] G/ h4 V4 k| 3 u; w6 K% g, v3 Z9 h
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 | 6 A6 x7 q5 J( z/ u& J
) ?# `3 c# o% d( M1 j9 W9 r& c9 x
调质+高频淬火 | ! L8 \( P* R" |" V( G: X! V
1 x8 g- g0 q8 K) [$ K9 J6 h: Z! c7 j
|
6 I3 L1 K5 s7 ?3 Z7 K 中速、中载较大截面机床齿轮 | 0 _7 v, N0 d& ~/ E5 }" P: m
% Y4 Q" {# R; U$ y/ m b
40Cr、42SiMn、35SiMn、45MnB | & N( S7 ?. p; Q3 r2 [* h( o! D
) l! B, G; q0 y( x6 h
调 质 |
; J3 [9 p! C5 M$ `3 n1 w0 M' y
& z) E4 \! K% T9 O9 @9 r1 o| ( J; |/ @ d4 m7 P2 g
中速、中载并带一定冲击的机床变速箱齿轮及高速、重载并要求齿面硬度高的机床齿轮 | 0 P8 O7 R, c, d$ p" v0 [( a) a. c/ `
3 z/ X/ F+ A" r0 M 调质+高频淬火 |
2 s8 B- R+ C. V, F: Z2 V; N x* L: | O: F* o5 W( W! b. u) z0 q& h0 H, `
| , e, Y& w/ t; q7 S7 F6 ^* l' ?
起重机械
+ e. m' D. f& h4 e/ S% h运输机械 ! J8 p* K& k; c1 `+ ~" o
建筑机械 * ?/ u- L) F, [) K) _
水泥机械 . x- Z% v {/ d# }! S) w/ q* ^
冶金机械
E2 c$ p7 n4 S3 u) t h矿山机械 / c* D% @. a0 |8 m
工程机械
& S/ X9 m( `1 W石油机械
! s5 a8 M% `& k! H等设备中的低速重载大齿轮 | ! f3 J G s5 A/ k! K" O
$ H( {% G3 S7 P. c }8 X 一般载荷不大、截面尺寸也不大，要求不太高的齿轮 | 5 X; \) M- |9 m$ P, B& q* V; [9 n+ J
( P6 \; ^3 s9 r* X4 d; V& p- ] Ⅰ |
* E$ D* S0 b) @1 m) z) X8 G( \ q
35、45、55 | U- r V) {2 m4 T
4 `) I3 O6 A- w, \: O! a& C
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 ' ~( i# [$ ~/ K2 ~
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) , c& X: n P3 |" u* D
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 | 5 d4 S" d1 }- J( s' c
- Q$ S2 l& u; `5 j|
; L( }4 O1 `/ \0 f( A4 |; e z Ⅱ | 2 {. c! o, P" F. U" E# J& R( |
! M. S& i* `- [, |6 x! l7 h3 X 40Mn、50Mn2、40Cr、35SiMn、42SiMn | 8 ~4 E5 E3 b8 n, X3 k0 [
Z0 }! w0 U" ?5 v| # |! D4 S8 s! A: p4 b. Z$ C/ i
截面尺寸较大，承受较大载荷，要求比较高的齿轮 |
8 U* c! {+ S1 T( a1 H/ ]) @. y7 F" E5 C# ~
Ⅲ | $ f: e7 P/ {! H0 [/ S+ L
, V' c4 f. K, @, P
35CrMo、42CrMo40CrMnMo、35CrMnSi、40CrNi、40CrNiMo、45CrNiMoV | 1 T7 b' z& C* U
2 Y4 n4 M9 D- \) I2 h: }/ [+ r4 U, g
| X4 [3 d' ]" |! l
截面尺寸很大、承受载荷大、并要求有足够韧性的重要齿轮 |
* t2 a$ K0 h" }- E1 J& m3 }. S- ]$ v* d3 N* z* m
Ⅳ |
' F# ]; ?) \; h* o2 {5 [ n
( K: d9 |" }, K. p' f 35CrNi2Mo、40CrNi2Mo |
; P& {( X# ]( E' r& A1 e% Y& I8 a& i
| # U9 F- `$ G3 m& P
Ⅴ |
& R+ s$ b- B, \9 d! r+ Q* A/ ^) Z
3 Y; T4 s) y6 A: ~. f 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