非标齿轮用什么材料,热处理方法?
齿轮材料有很多种,选择时也要考虑很多因素。选择材料时,可以参考以下几点:
1)齿轮材料必须满足工况要求。例如,为了满足小质量、高传输功率和高可靠性的要求,必须选择具有高机械性能的合金银。矿山机械中的齿轮传动一般功率大,工作速度低,周围环境粉尘含量高,所以往往选择铸钢或铸铁等材料;家用和办公机械的功率很小,但要求传动平稳,噪音低或无噪音,少用或不用润滑就能正常工作,所以常用工程塑料作为齿轮材料。总之,工作条件的要求是选择齿轮材料时首先要考虑的因素。
2)应考虑齿轮尺寸、毛坯成型方法、热处理和制造工艺。大尺寸齿轮一般采用铸坯制造,齿轮材料可采用铸钢或铸铁。尺寸要求中等或较低的齿轮,往往采用锻造毛坯,可以采用锻钢。当尺寸较小且要求不高时,可选用圆钢作为毛坯。
齿轮表面硬化的方法包括渗碳、氨化和表面淬火。采用渗碳时,齿轮材料应选用低碳钢或低碳含金钢;氨化钢和调质钢可采用渗氮工艺;采用表面淬火时,对材料没有特殊要求。
3)正火碳钢,无论毛坯如何制造,都只能用来制造在稳定载荷或轻微冲击下工作的齿轮,不能承受大的冲击载荷;淬火和回火的碳钢可以用来制造在中等冲击负荷下工作的齿轮。
4)合金钢常用于制造高速、重载、在冲击载荷下工作的齿轮。
5)飞机中的齿轮传动,齿轮尺寸应尽可能小,应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
6)对于金属制成的软齿面齿轮,成对的两个轮的齿面之间的硬度差应保持在30 ~ 50 HBS或更高。当小齿轮和大齿轮的齿面硬度相差较大时(如小齿轮齿面淬火研磨,大齿轮齿面正火或调质);并且当转速较高时,较硬的小齿轮齿面会对较软的齿轮齿面产生显著的冷加工硬化作用,从而提高齿轮齿面的疲劳极限。因此,当成对齿轮齿面间存在较大硬度差时,大齿轮的许用接触疲劳应力可提高20%左右,但应注意高硬度齿面,粗糙度值应相应降低。