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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.kamijm.cn 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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