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      1. 齒輪減速機

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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.christiandailyworld.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
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