汽车变速箱齿轮常用材料及焊接性

汽车变速器齿轮的加工工艺齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一。

汽车同步器变速器齿轮起着改变输出转速传递扭矩的作用，所以加工齿轮的要求相对要严格一些。

标签：齿轮毛坯设计;加工工艺路线;工艺性分析;加工的余量及其公差;磨齿夹具变速器齿轮转速较高，温度和压力也很大。

负责着发动机动力输出的重任，是变速器中非常重要的部分，还需要承受较大的外力，必须有一定的抗冲击能力，正由于变速器齿轮这种特殊的工作状态，变速器的齿轮必须有较高的强度刚度，而且在高速工作中，需要能承受循环载荷的能力足够。

1.1齿轮的技术要求A齿面的粗糙度Ra0.8.精度IT5～IT6;内孔尺寸中φ70 有配合要求，故其表面粮糙度要求也比较高Ra0.4，精度等级IT7;油槽顶面也有粗糙度Ra0.8的要求，故在设计时要加入光整加工工序（公差等级参考《几何量工公差的与测量技术》P17）;其他表面粗糙度要求Ra3.2。

为IT10-IT12级精度，精车加工表面即可保证。

1.零件表面要进行渗碳淬火，使表面硬度达到650-800HV;2.以A齿根部为准，渗碳层深度为0.4-1.0mm;3.心部硬度为513HV;4.强力喷丸处理（磨齿后）;1.2齿轮材料的切削加工性于严重而于在设计汽车变速器传动齿轮时，常用的加工材料有：20CrMnTi、20CrMo、20CrMnVB，40Cr、40MnB、45号钢等，在本论文中选用20CrMnTi。

20CrMnTi是渗碳钢，渗碳钢通常为含碳量为0.17%到0.24%的低碳钢。

汽车上多用其制造传动齿轮。

其淬透性较高，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。

20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢。

1.3齿轮的加工工艺分析1）零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸尤其是加工面转接处的凹圆弧半径，一根轴上直径差不大的各轴肩处的退刀槽宽度等最好统一尺寸。

2）内槽及缘板之间的转接圆角半径不应过小这是因为此处圆角半径大小决定了刀的直径，而刀具直径的大小与被加工工件轮廓的高低影响着工件加工工艺性的好坏。

汽车变速箱齿轮的选材及热处理工艺分析汽车变速箱齿轮的选材及热处理工艺分析内容提要:本文以汽车变速箱齿轮为例，详细论述了其材料选择的具体思路及其热处理工艺的制定、分析和工序的安排，论证了汽车变速箱齿轮材料的选择及热处理工艺对产品的质量和使用寿命的影响。

关键词:变速箱齿轮材料热处理工艺分析在汽车制造过程中，除了一些标准件外，其他零部件都涉及材料的选择及热处理工艺的制定、分析和工序的安排。

合理选择零件的材料及正确安排零件的热处理工艺将直接关系到产品的质量和使用寿命。

本文以汽车变速箱齿轮为例，论述了其选材及热处理工艺的制定过程与思路，与大家探讨。

一、变速箱齿轮的材料选择:1、选材的原则:零件材料的选择应根据零件的使用性能要求及加工工艺性能、经济成本要求进行选择:1)、使用性能要求:使用性能是指零件在正常使用状态下，材料应具备的性能，是保证零件工作安全可靠、经久耐用的必要条件。

零件在选材时，首先要根据零件的工作条件和失效形式，正确判断所要求的使用性能，再根据主要的使用性能指标来选择合适的材料。

变速箱齿轮位于汽车传动部分，用于传递扭矩与动力、调整速度的作用。

其工作条件、失效形式及要求的力学性能如下表:零件名称工作条件常见失效形式要求的力学性能变速箱齿轮A、由于传递扭矩，齿根要承受较大的弯曲应力和交变应力;B、由于变速箱齿轮转速变化范围广，齿轮表面承受较大的接触应力，并在高速下承受强烈的磨擦力;C、由于工作时不断换档，轮齿之间经常要承受换档造成的冲击与碰撞。

A、当齿轮所受弯曲应力过大时，可能发生齿根折断;B、轮齿在交变应力的作用下，长时间工作可能发生疲劳断裂;C、齿面在强磨擦作用下可能发生磨损和点蚀现象。

D、齿轮心部韧性过低时，在冲击作用下可能发生断裂。

A、表面高硬度、高耐磨性:齿面硬度58-64HRC，心部硬度30-45HRC;B、齿面高的接触疲劳强度;C、齿根高的弯曲强度(σb>1000Mpa);D、心部较高强度、高韧性(a k>60J/cm 2)。

汽车齿轮有哪些质量要求汽车齿轮是汽车传动系统中至关重要的组件之一，负责将发动机产生的动力传递给车轮，使汽车能够运行。

因此，汽车齿轮的质量要求至关重要。

本文将从齿轮材料、齿轮精度、齿轮硬度以及齿轮的耐磨性等方面，详细介绍汽车齿轮的质量要求。

齿轮材料是决定汽车齿轮质量的重要因素之一。

一般而言，汽车齿轮常用的材料包括钢、铸铁和铜合金等。

钢材具有高强度和耐磨性的优点，适合用于高负荷和高速运行的汽车齿轮。

铸铁材料则具有良好的减震性能，适用于需要减少噪音和振动的齿轮传动系统。

铜合金材料则在高温和高速环境下具有较好的耐磨性和耐蚀性，适用于特殊工况下的齿轮传动。

齿轮的精度对于汽车齿轮的质量要求也非常重要。

齿轮精度包括齿轮的模数、齿数、齿廓曲线和齿轮的配合间隙等。

精度高的齿轮能够保证齿轮传动的精确性和稳定性，减少能量损失和噪音。

因此，汽车齿轮的制造过程需要精确的加工和检测设备，确保齿轮的精度符合要求。

齿轮的硬度也是齿轮质量要求的重要方面之一。

齿轮的硬度决定了齿轮的强度和耐磨性。

通常情况下，汽车齿轮的硬度要求在45-55HRC之间，以保证齿轮在长时间高速运行时不会发生变形或磨损。

因此，在齿轮制造过程中，需要进行适当的热处理和淬火工艺，以获得符合要求的硬度。

汽车齿轮的耐磨性也是其质量要求的重要考虑因素之一。

汽车齿轮在长时间高速运行中，会受到较大的摩擦和磨损，因此需要具备良好的耐磨性能。

一般来说，齿轮的耐磨性取决于材料的硬度、表面润滑和齿轮的精度等因素。

为了提高齿轮的耐磨性，可以采用表面渗碳、渗氮等表面处理技术，形成硬度高、耐磨层。

汽车齿轮的质量要求包括齿轮材料的选择、齿轮精度的控制、齿轮硬度的保证以及齿轮的耐磨性等方面。

只有符合这些要求的齿轮才能确保汽车传动系统的正常运行和长久使用。

因此，在汽车齿轮的生产和使用过程中，必须严格遵守这些质量要求，以保证汽车的性能和安全。

齿轮材料的选择首先，我们需要考虑齿轮的工作条件。

齿轮通常承受着较大的载荷和扭矩，在高速运转的情况下，还会受到较大的冲击和振动。

因此，齿轮材料需要具有较高的强度和韧性，以保证其在工作过程中不会发生断裂或变形。

常见的齿轮材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢等，它们具有较好的机械性能，适合用于一般工况下的齿轮传动。

其次，对于一些特殊工况下的齿轮传动，比如高温、高速、高载荷等情况，我们需要选择具有特殊性能的材料。

比如在高温环境下工作的齿轮，需要选择耐高温的材料，比如高温合金钢、陶瓷材料等。

而在高速工作的齿轮中，需要选择具有较好耐磨性和低摩擦系数的材料，比如表面经过特殊处理的硬质合金材料。

在高载荷情况下，需要选择具有较高强度和韧性的材料，比如合金钢、铸铁等。

另外，齿轮的使用环境也是选择材料的重要考虑因素。

在潮湿、腐蚀性较大的环境中，需要选择具有良好耐腐蚀性的材料，比如不锈钢、镍基合金等。

而在一些特殊的工业领域中，比如食品、医药等行业，对于齿轮材料的安全性和卫生要求较高，需要选择符合相关标准的材料，比如食品级不锈钢、医用聚合物材料等。

综上所述，齿轮材料的选择需要根据具体的工作条件、受力情况和使用环境来进行综合考虑。

在实际工程中，我们需要根据齿轮的具体要求和工作条件来选择合适的材料，以确保齿轮具有良好的性能和使用寿命。

同时，我们也需要考虑到材料的加工性能、成本等因素，以寻求最佳的材料选择方案。

总的来说，齿轮材料的选择是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多个因素。

通过合理选择材料，可以提高齿轮传动的可靠性和使用寿命，从而保证机械设备的正常运转和安全性。

希望本文能够为相关领域的工程师和研究人员提供一些参考，促进齿轮材料选择方面的研究和应用。

做齿轮用什么材料最好
首先，我们需要考虑齿轮所在的工作环境。

如果齿轮需要在潮湿、腐蚀性较大
的环境下工作，不锈钢可能是一个不错的选择。

不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，可以有效地延长齿轮的使用寿命。

此外，不锈钢还具有较高的强度和硬度，可以满足一定的传动需求。

另外，如果齿轮需要在高温、高压的环境下工作，那么合金钢可能是一个更好
的选择。

合金钢具有优良的耐热性和耐压性能，可以保证齿轮在恶劣环境下的稳定工作。

同时，合金钢的硬度也较高，可以有效地减少齿轮的磨损，提高传动效率。

除了不锈钢和合金钢，还有一种常用的齿轮材料是铝合金。

铝合金具有较轻的
重量和良好的导热性能，可以减轻齿轮的负荷，同时有效地散热，延长齿轮的使用寿命。

但是，铝合金的硬度相对较低，对于高负荷、高速度的传动要求可能不太适用。

另外，还有一些特殊材料，如塑料齿轮、铜齿轮等。

塑料齿轮具有良好的自润
滑性和吸音性能，适合在低负荷、低速度的场合使用。

铜齿轮具有良好的导热性和耐磨性，适合在一些特殊的工作环境下使用。

总的来说，选择齿轮材料需要根据具体的工作环境和传动要求来进行综合考虑。

在一般情况下，不锈钢和合金钢是较为常用的选择，它们具有较好的综合性能，可以满足大部分的传动需求。

而对于特殊的工作环境和传动要求，则需要根据具体情况来选择特殊材料。

在选择齿轮材料时，还需要考虑到材料的加工性能、成本、可靠性等因素。

综
合考虑这些因素，选择合适的齿轮材料，可以保证齿轮的稳定传动，延长使用寿命，提高传动效率，从而更好地满足机械传动的需求。

齿轮用什么材料
首先，我们需要考虑齿轮所承受的载荷和工作环境。

一般来说，齿轮需要具备
较高的强度和硬度，以确保在高速、高负荷下不发生变形和磨损。

常见的齿轮材料包括钢、铜合金、塑料和铸铁等。

钢是最常用的齿轮材料之一，其具有良好的强度和硬度，能够满足大多数机械
传动的需求。

常见的钢材料包括碳钢、合金钢和不锈钢等，它们可以通过热处理和表面处理来提高其硬度和耐磨性。

铜合金齿轮通常用于低速、高负荷的工作环境，因为铜合金具有良好的耐磨性
和自润滑性，能够减小齿轮啮合时的摩擦和磨损，延长使用寿命。

塑料齿轮主要用于低噪音、无润滑和轻载的场合，因为塑料具有良好的减震和
降噪效果，同时重量轻、成本低，适合一些特殊的工程应用。

铸铁齿轮通常用于大型机械设备中，因为铸铁具有良好的抗压性和耐磨性，能
够承受较大的冲击和振动载荷。

除了上述常见的齿轮材料外，还有一些特殊材料，如高温合金、陶瓷等，它们
通常用于特殊工况下的齿轮传动系统中，如高温、腐蚀、高速等环境。

在选择齿轮材料时，除了考虑载荷和工作环境外，还需要考虑成本、加工性能、使用寿命等因素。

因此，齿轮材料的选择需要综合考虑各种因素，以满足具体的工程需求。

总的来说，齿轮的材料选择应根据具体的工作条件和要求来确定，不同的材料
具有不同的特性和适用范围，需要根据实际情况进行选择。

希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。

齿轮用什么材料齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于工业生产、交通运输等领域。

齿轮材料的选择对于齿轮的使用寿命、传动效率等有着重要的影响。

以下是几种常见的齿轮材料及其特点。

1. 碳钢材料：碳钢是最常见的齿轮材料之一，具有较高的强度和硬度，价格相对较低。

碳钢可以通过热处理达到适当的硬度，提高其抗磨损性能。

然而，碳钢具有较低的耐腐蚀性能，在潮湿或腐蚀性环境中容易生锈。

2. 铝合金材料：铝合金齿轮具有较轻的重量和良好的热导性能，在某些场景下可以提高传动效率。

此外，铝合金具有良好的抗腐蚀性能和可靠的耐久性。

然而，相对于其他金属材料，铝合金的强度和硬度较低，容易发生变形和磨损，在高负荷和高温环境下使用效果较差。

3. 不锈钢材料：不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性的合金材料，常用于要求较高耐腐蚀性能的齿轮制造。

不锈钢具有较高的强度和硬度，可以通过热处理进一步提高其机械性能。

不过，不锈钢的密度较大，重量较重，因此在一些要求轻量化的场景中不太适用。

4. 铸铁材料：铸铁是一种常用的齿轮材料，具有较高的强度和硬度，且价格相对低廉。

铸铁齿轮可以通过热处理进一步提高其硬度和耐磨性。

此外，铸铁具有良好的耐热性和耐磨损性，适用于高温和高负荷环境。

然而，铸铁齿轮具有较高的密度和重量，对设备的传动效率和动力消耗有一定影响。

5. 铜合金材料：铜合金齿轮具有良好的导热性和耐磨性，并且在高速和高负荷环境下具有较好的抗冲击性能。

另外，铜合金具有较高的强度和硬度，适用于各种工作条件。

但是，铜合金齿轮的制造成本较高，且易受腐蚀。

总的来说，齿轮的材料选择应考虑传动力、传动效率、耐磨性、耐腐蚀性、重量、成本等因素。

在实际应用中，不同的场景和要求会导致不同的材料选择。

因此，根据具体的使用情况选择合适的齿轮材料非常重要。

汽车齿轮材料汽车齿轮作为汽车传动系统中的重要部件，其材料选择对于汽车性能和可靠性有着至关重要的影响。

目前，汽车齿轮常用的材料主要包括钢、铝合金和塑料等。

不同材料的特性和适用范围各有不同，下面将对这些材料进行详细介绍。

首先，钢是目前最常用的汽车齿轮材料之一。

钢具有优良的强度和硬度，能够承受较大的载荷和冲击力，因此在高负荷、高速度的传动系统中应用广泛。

此外，钢材料的加工性能较好，可以满足复杂齿形的加工要求。

然而，钢材料的密度较大，容易造成汽车重量增加，同时在高速运转时会产生较大的噪音和振动，因此在追求节能环保和舒适性的当今汽车制造中，钢材料的应用受到了一定的限制。

其次，铝合金作为一种轻质材料，被广泛应用于汽车齿轮的制造中。

铝合金具有较低的密度和良好的耐磨性，可以有效降低汽车的整体重量，提高燃油经济性和操控性能。

此外，铝合金材料的导热性和散热性也较好，有利于齿轮在高速运转时的散热和温度控制。

然而，铝合金的强度和硬度相对较低，容易在高负荷下产生变形和磨损，因此在高负荷、高速度的传动系统中应用受到了一定的限制。

最后，塑料作为一种新型的齿轮材料，近年来得到了广泛的研究和应用。

塑料材料具有良好的自润滑性和减震性能，可以有效降低齿轮的噪音和振动，提高汽车的舒适性和安静性。

此外，塑料材料的加工成本较低，可以满足大批量生产的需求。

然而，塑料材料的强度和耐磨性相对较差，主要适用于低负荷、低速度的传动系统中。

综上所述，汽车齿轮材料的选择需要根据具体的传动需求和汽车性能要求来进行综合考虑。

钢材料适用于高负荷、高速度的传动系统，铝合金材料适用于追求轻量化和节能环保的汽车制造，而塑料材料适用于追求舒适性和安静性的汽车制造。

随着科技的不断进步和材料技术的不断创新，相信汽车齿轮材料会迎来更加广阔的发展空间，为汽车的性能和可靠性提供更好的支持。

齿轮常用材料
齿轮是一种常见的机械传动装置，它通过齿与齿之间的啮合来传递动力和转速。

在齿轮的制造中，材料的选择是非常重要的，不同的材料会影响到齿轮的使用性能和寿命。

下面我们就来了解一下齿轮常用的材料有哪些。

首先，我们来介绍一下常见的金属材料。

在齿轮的制造中，常用的金属材料有
铸铁、合金钢、不锈钢等。

铸铁具有良好的耐磨性和耐疲劳性，适合用于制造中小型齿轮。

合金钢具有较高的强度和硬度，适合用于制造大型齿轮和高负荷工作的齿轮。

不锈钢具有良好的耐腐蚀性，适合用于在潮湿或腐蚀性环境中工作的齿轮。

除了金属材料，还有一些非金属材料也被广泛应用于齿轮的制造中。

比如塑料
齿轮，它具有重量轻、耐磨性好、价格低廉等优点，适合用于低负荷、低速度的传动系统。

再比如纤维素齿轮，它具有良好的减震和吸声性能，适合用于要求静音和平稳传动的场合。

除了上述材料外，还有一些新型材料被逐渐应用于齿轮制造中，比如陶瓷材料。

陶瓷齿轮具有重量轻、耐磨性好、耐腐蚀性强等优点，适合用于高速、高温、高负荷的传动系统。

另外，纳米材料也被应用于齿轮制造中，它具有优异的力学性能和耐磨性，可以大大提高齿轮的使用寿命。

总的来说，齿轮的材料选择应根据具体的使用环境和工作条件来确定，不同的
材料具有不同的优缺点，需要综合考虑各方面因素。

随着科技的不断发展，新型材料的应用将会为齿轮的制造带来更多的选择，也将为齿轮的性能和寿命提供更好的保障。

希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。

汽车齿轮材料的选择及其热处理工艺汽车齿轮作为汽车传动系统中的重要部件，其材料的选择和热处理工艺对于汽车性能的提升和使用寿命的延长起着关键作用。

本文将从材料选择和热处理工艺两个方面进行探讨。

材料选择是汽车齿轮设计的首要考虑因素之一。

齿轮材料需要具备较高的强度、硬度和耐磨性，以承受汽车传动系统中的高载荷和高速运动。

目前常用的齿轮材料主要包括合金钢、碳钢和铸铁等。

合金钢是一种优质的齿轮材料，具有较高的强度和硬度，能够承受较大的载荷和磨损。

同时，合金钢还具有较好的韧性和耐疲劳性能，能够在长期高速运动下保持稳定的使用性能。

然而，合金钢的制造成本较高，加工难度较大，需要经过精密的热处理工艺才能达到理想的性能。

碳钢是一种常用的齿轮材料，具有较高的强度和硬度，并且制造成本相对较低。

碳钢齿轮需要经过热处理工艺，以提高其硬度和耐磨性。

常用的热处理工艺包括淬火和回火。

淬火可以使碳钢齿轮获得较高的硬度，但韧性相对较差，容易产生脆性断裂。

回火可以提高碳钢齿轮的韧性和耐疲劳性能，但硬度相对降低。

因此，根据齿轮的具体工作条件和要求，选取合适的热处理工艺非常重要。

铸铁是一种经济实用的齿轮材料，广泛应用于汽车传动系统中。

铸铁齿轮具有良好的耐磨性和降噪性能，适用于低速和中速传动。

然而，铸铁齿轮的强度和韧性相对较低，容易产生断裂和疲劳损伤。

因此，在设计铸铁齿轮时，需要考虑到其工作条件和要求，合理选择材料和热处理工艺。

热处理工艺对齿轮材料的性能提升至关重要。

在热处理过程中，通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数，使材料的组织结构发生变化，从而改善其机械性能和耐磨性。

常用的热处理工艺包括淬火、回火、表面渗碳和氮化等。

淬火是一种常用的热处理工艺，通过快速冷却使材料达到高硬度和高强度。

淬火后的材料具有较高的耐磨性和抗断裂能力，适用于高速传动。

然而，淬火过程中容易产生应力集中和变形问题，需要进行适当的回火处理以提高韧性。

回火是一种常用的热处理工艺，通过加热材料至适当温度并保温一段时间后，再进行适当冷却。

变速器齿轮技术要求变速器是汽车传动系统中的重要组成部分，其作用是根据驾驶员的需求，通过改变齿轮传动比来调整发动机输出转速和车轮扭矩。

在汽车行驶过程中，变速器齿轮技术的要求十分重要，它直接影响着汽车的性能和驾驶体验。

下面将从齿轮材料、齿轮设计和齿轮制造三个方面介绍变速器齿轮技术的要求。

一、齿轮材料的选择齿轮材料是影响变速器齿轮性能的重要因素。

常用的齿轮材料有钢铁、铸铁和塑料等。

钢铁具有强度高、耐磨性好的特点，适合用于传递大功率的齿轮系统。

铸铁具有良好的减震性能和降噪效果，适合用于低噪声要求的齿轮系统。

塑料齿轮具有重量轻、减震性好的特点，适合用于小型传动系统。

在选择齿轮材料时，需要综合考虑齿轮的负载、速度和传动功率等因素，以确保齿轮的寿命和可靠性。

二、齿轮设计的要求齿轮设计是变速器齿轮技术中的核心内容。

在设计齿轮时，需要考虑齿轮的模数、齿数、齿廓曲线和齿轮间隙等参数。

首先，模数是齿轮齿数与齿轮模型直径的比值，它决定了齿轮的尺寸和传动比。

其次，齿数是指齿轮上的齿的数量，它与齿轮的模数、齿廓曲线和齿轮间隙等参数密切相关。

再次，齿廓曲线是指齿轮齿槽的形状，常见的齿廓曲线有直齿、斜齿和渐开线等。

最后，齿轮间隙是指相邻齿轮齿槽之间的间隔，它影响着齿轮的传动精度和噪声。

三、齿轮制造的要求齿轮制造是变速器齿轮技术中的关键环节。

齿轮制造的要求主要包括齿轮加工精度、齿轮硬度和齿轮表面质量。

首先，齿轮加工精度是指齿轮加工过程中的误差控制程度，它直接影响着齿轮的传动精度和噪声。

其次，齿轮硬度是指齿轮材料的硬度水平，它决定了齿轮的耐磨性和寿命。

最后，齿轮表面质量是指齿轮表面的光洁度和粗糙度，它影响着齿轮的噪声和磨损。

变速器齿轮技术的要求包括齿轮材料的选择、齿轮设计和齿轮制造三个方面。

在实际应用中，需要根据汽车的使用环境和性能要求，选择合适的齿轮材料，进行合理的齿轮设计，并严格控制齿轮制造过程，以确保变速器齿轮的可靠性、耐久性和性能稳定性。

汽车变速器齿轮材料选择及热处理工艺设
计
汽车变速器齿轮材料选择及热处理工艺设计
摘要：本文主要通过对变速器齿轮的工作环境、受力情况、失效形式进行分析，总结出齿轮使用时所要的性能要求；选择了两种较为合适的材料，但通过对其价格、加工工艺及最终性能等多方面进行比较后，确定了变速器齿轮的材料；运用一套完整的热处理工艺，设计出了符合国家标准要求的变速器齿轮。

关键词：齿轮；材料；热处理
目录
1齿轮的应用及发展前景• 2
1.1 齿轮的应用•2
1.2 齿轮轴的工作环境•2
1.3 齿轮的发展前景•3
1.4 齿轮的受力失效形式分析•4
1.5 齿轮的选材要求•5
2 齿轮的性能要求•5
2016-全新公文范文-全程指导写作–独家原创
3 齿轮的材料选择•6
3.1 材料合金元素作用分析•7
3.2 材料加工工艺分析•8
3.3 热处理工艺分析•9
3.4材料工艺的技术要求•10
3.5 材料的质量控制•11
3.6 材料的价格比较•11
3.7 材料的最终性能•12
3.8 材料的最终选择•12
4 20CrMnTi齿轮热处理工艺方案设计•13
4.1 齿轮选用的热处理设备•13
4.2 工艺路线•13
4.3 热处理工艺制定•13
4.4 预备热处理工艺•13
4.5 最终热处理工艺•15
5 20CrMnTi齿轮热处理工艺曲线图•18
6 热处理工艺卡片•19
7 热处理工艺特性对齿轮质量和寿命的影响•20 结论••21
2016。

5种汽车变速箱齿轮材料在制造过程中的优劣性分析李昆，陈宇（一汽-大众汽车有限公司传动器车间，长春130011）1汽车齿轮常用材料介绍汽车变速箱齿轮材料不仅要有良好的强度、韧性、耐磨性，而且还要求变形小、加工精度高。

在齿轮的热处理加工工艺中，除了一般的淬火、回火外，还采用渗碳淬火、氮化处理、高频淬火等多种表面硬化工艺。

对齿轮材料技术要求有：1）足够的芯部淬透性、表面硬度和深层，并确保齿轮渗碳淬火时渗碳层和芯部不出现过冷奥氏体分解物；2）齿轮渗碳淬火后尺寸变形小且均匀，便于后续的精加工[1]。

汽车齿轮常用的国产材料有20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、25CrMnS4等[2]，本文对比了以上4种国产材料及德国进口材料（型号TL4521）在相同制造工艺下（机械加工工艺及热处理工艺完全相同）所表现出来的材料优劣性。

2汽车齿轮制造过程的评价参数介绍齿轮的设计参数有齿数、模数、压力角、齿顶高系数和螺旋角等；齿轮制造过程中的评价参数有跨棒距M DK、径跳F R和齿轮精密测量报告等，表1所示为汽车变速箱齿轮零件在制造过程的评价参数。

齿轮的精密测量报告主要评价齿轮齿面修形误差（实际形状与设计的非理论渐开线齿形之间的偏差）及分度误差（周节误差）[3]，齿面修形误差包括齿形角偏差、齿形形状误差、齿形鼓形量、齿向角偏差、齿向形状误差和齿向鼓形量等，分度误差包括单个周节误差、周节累计误差等，这些参数决定了齿轮的加工精度等级，影响了变速箱的振动和噪声。

3实验设计3.1评价指标选择为了对比上述的5种材料在汽车变速箱齿轮加工制造过程中所体现的性能好坏，本文选取了表2所示的关键指标作为评价指标，表中的尺寸全部为齿轮零件生产制造过程中的核心尺寸。

评价尺寸的选择并不是越多越好，最好用少而精的尺寸来准确反映零件的整体性能。

3.2评分原则的确定为了系统地评价上述5种材料在齿轮加工制造过程中所体现的性能好坏，对尺寸变形的大小（波动及变形摘要：对比了5种不同的金属材料，针对热处理指标、尺寸变形和生产平顺性选择合适的评价指标，在相同的制造工艺前提下（机械加工工艺及热处理工艺完全相同）进行实验，分析了5种汽车变速箱齿轮材料在生产制造过程中表现出的优劣性，为汽车变速箱材料选型提供了依据。

常用齿轮材料及热处理为了保证齿轮工作的可靠性，提高其使用寿命，齿轮的材料及其热处理应根据工作条件和材料的特点来选取。

对齿轮材料的基本要求是：应使齿面具有足够的硬度和耐磨性，齿心具有足够的韧性，以防止齿面的各种失效，同时应具有良好的冷、热加工的工艺性，以达到齿轮的各种技术要求。

常用的齿轮材料为各种牌号的优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢、铸铁和非金属材料等。

一般多采用锻件或轧制钢材。

当齿轮结构尺寸较大，轮坯不易锻造时，可采用铸钢。

开式低速传动时，可采用灰铸铁或球墨铸铁。

低速重载的齿轮易产生齿面塑性变形，轮齿也易折断，宜选用综合性能较好的钢材。

高速齿轮易产生齿面点蚀，宜选用齿面硬度高的材料。

受冲击载荷的齿轮，宜选用韧性好的材料。

对高速、轻载而又要求低噪声的齿轮传动，也可采用非金属材料、如夹布胶木、尼龙等。

钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种：1．表面淬火常用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr钢等。

表面淬火后，齿面硬度一般为40～55HRC。

特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高，耐磨性好。

由于齿心部末淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承受不大的冲击载荷。

2．渗碳淬火常用于低碳钢和低碳合金钢，如20、20Cr钢等。

渗碳淬火后齿面硬度可达56～62HRC，而齿心部仍保持较高的韧性，轮齿的执弯强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。

齿轮经渗碳淬火后，轮齿变形较大，应进行磨齿。

3．渗氮渗氮是一种表面化学热处理。

渗氮后不需要进行其他热处理，齿面硬度可达700～900HV。

由于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小，故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铬、铜、铅等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAlA。

4．调质调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr、35SiMn钢等。

调质处理后齿面硬度一般为220～280HBS。

因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进行。

5．正火正火能消除内应力，细化晶粒，改善力学性能和切削性能。

变速箱齿轮材料
汽车变速箱齿轮常用材料
齿轮钢品种繁多，世界各国都根据使用性能要求和本国的资源条件，以及钢铁工业和汽车工业的发展情况不同，建立了各自的齿轮用
钢系列。

如德国采用Mn- Cr系列钢(16Mn-Cr5, 20MnCr5, 25MnCr5,
27MnCr5)；日本应用Cr系钢（SCr415H, SCr420H,11Cr- Mo）系钢（SCM415H, SCM420H)；美国采用Cr- Ni- Mc系钢<=""> 放后汽车工业从不同国家引进了多条生产线，相应地引进了许多齿轮
钢号，逐步开发使用Cr系、Mn- Cr系、Cr- Mo系、Cr- Ni- Mo, Cr-
Mn一B系齿轮钢。

我国现执行的GBPT3077- 1999《合金结构钢技术条件》中有部分
钢种用于齿轮用钢，其中以20CrMnTi, 40 <20) Cr和20CrMo为主导
品种，20CrMnTi用量最大，占齿轮用钢的近一半。

目前，我国许多汽车齿轮厂将车用后桥齿轮、变速箱齿轮材料改为22CrMo, 20CrMo,即相当于日本材料（SCM822H,SCM820H），但
20CrMnTi仍然是主流。

攀枝花学院学生课程设计（论文）题目汽车变速箱齿轮钢的选择及热加工工艺设计学生姓名：_____ 学号：________________________ 所在院（系）: _____ 材料工程学院____________ 专业：材料科学与工程班级：指导教师：职称：副教授2015年12月21日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目汽车变速箱齿轮钢的选择及热加工工艺设计1课程设计的目的使学生融会贯通机械设计基础、金属热处理、金属力学性能、冶金概论、金属材料成型工艺及设备、金属材料学、金属热处理设备与车间设计、科技文献检索等课程理论知识；培养学生检索科技文献的能力；培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）1、重型卡车变速箱齿轮的服役条件和力学性能要求分析。

2、重型卡车变速箱齿轮的加工工艺流程分析。

3、重型卡车变速箱齿轮用钢的选择及热加工工艺设计。

4、按学校及材料工程学院关于课程设计的相关要求提交设计说明书。

3、主要参考文献1陆兴，刘世程，王德庆•热处理工程基础[M].北京：机械工业出版社，20072吴承建，陈国良，强文江•金属材料学[M].2版.北京：冶金工业出版社，20093唐代明，王小红，皮锦红•金属材料学[M].成都：西南交通大学出版社，20144孙智，倪宏昕，彭竹琴•现代钢铁材料及其工程应用[M].北京：机械工业出版社,20075马鸣图•先进汽车用钢[M].北京：化学工业出版社，20084、课程设计工作进度计划第1〜2天：布置课程设计任务，下发本任务书，重型卡车变速箱齿轮的服役条件和力学性能要求分析。

第3〜4天：重型卡车变速箱齿轮的加工工艺流程分析。

第5〜7天：重型卡车变速箱齿轮用钢的选择及热加工工艺设计，提交设计说明书的提纲或初稿。

第8〜10天：修改、完善设计说明书，并提交。

指导教师（签字）日期201年月日教研室意见：201 年月日课程设计（论文）指导教师成绩评定表1引言齿轮钢主要应用于汽车、工程机械及机械制造业的传动部件。