齿轮常用材料
- 格式:doc
- 大小:12.50 KB
- 文档页数:2
做齿轮用什么材料最好
首先,我们需要考虑的是齿轮的工作环境和使用要求。
如果齿轮在高温、高速、高载荷等恶劣条件下工作,那么材料的耐磨性、耐疲劳性和热稳定性就显得尤为重要。
在这种情况下,通常会选择高强度合金钢或者特殊合金材料来制造齿轮。
这些材料具有优异的机械性能和耐磨性,能够确保齿轮在恶劣条件下长时间稳定运行。
其次,对于一些要求较低的齿轮,比如低速、低载荷、一般工作环境下使用的
齿轮,我们可以选择普通碳素钢或者合金结构钢作为材料。
这些材料具有良好的加工性能和强度,能够满足一般机械设备的传动需求。
而且,这些材料的成本相对较低,能够有效控制制造成本,是一种经济实用的选择。
除了上述常见的材料外,还有一些特殊材料,比如塑料齿轮、铜齿轮等。
塑料
齿轮具有重量轻、耐腐蚀、低噪音等优点,适用于一些特殊场合;而铜齿轮具有良好的导热性能和减震性能,适用于某些特殊的机械传动系统。
选择这些特殊材料需要根据具体的使用要求和工作环境来进行综合考虑。
总的来说,做齿轮用什么材料最好,没有一种固定的答案,需要根据具体的使
用要求和工作环境来进行综合考虑。
在选择材料时,需要充分考虑材料的机械性能、耐磨性、热稳定性、加工性能以及成本等因素,找到最适合的材料来制造齿轮,以确保齿轮的可靠性和稳定性。
希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
9.10齿轮常用材料及许用应力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。
常用的齿轮材料及其力学性能列于下表。
钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种:●表面淬火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;由于齿心部分未淬硬,齿轮仍有足够的韧性,能承受不大的冲击载荷。
●渗碳淬火渗碳淬火常用于低碳钢和低碳含金钢,如 20、 20Cr钢等。
渗碳淬火后齿面硬度可达56~62HRC,而齿轮心部仍保持较高的韧性,轮齿的抗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,应进行磨削加工。
●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,常用于含铅、钼、铝等合金元素的渗氮钢,如38CrMoAl等。
●调质调质一般用于中碳钢和中碳合金钥,如45、40Cr、35SiMn钢等。
调质处理后齿面硬度一般为220~280HBS。
齿轮材料选择及其热处理The document was finally revised on 2021齿轮材料选择及其热处理摘要:齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件,是能互相啮合的有齿的机械零件,是机械传动中应用最广泛的零件之一。
在齿轮的制造过程中,合理选择材料与热处理工艺,是提高承载能力和延长使用寿命的必要保证。
常用齿轮材料锻钢、铸钢、铸铁、有色金属、非金属材料等的选择及热处理工艺进行了分析。
关键词:齿轮材料热处理工艺一、齿轮结构:二、齿轮的分类:按其外形分为:圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、、蜗杆蜗轮按齿线形状分为:直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮按轮齿所在的表面分为:外齿轮、内齿轮按制造方法可分为:铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮三、常用齿轮材料及热处理工艺的选择:1)高承载能力的重要齿轮,如汽车、拖拉机、矿山机械及航空发动机等齿轮汽车、拖拉机等齿轮主要分装在变速箱和差速器中,推动汽车、拖拉机运行,所以传递功率、冲击力及摩擦压力都很大, 工作条件比较差。
因此在耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面的要求均比较高,因此选用渗碳钢经渗碳、淬火及低温回火后使用最为合适。
小模数齿轮一般采用20Cr和20CrMnTi,而较大模数齿轮采用30CrMnTi 钢。
工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工、半精加工——渗碳+ 淬火+ 低温回火——喷丸——校正——精加工2)中等承载能力的齿轮,主要用于切削机床齿轮机床齿轮大多用于齿轮箱,传递动力,改变运动速度和方向,工作条件相对较好,载荷不大,工作平稳无强烈冲击,转速也不高,属工作条件较好的齿轮。
因此,要求综合力学性能好,一般选用调质钢制造, 如40 钢、45 钢、40Cr、40SiMn 等。
工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工——调质——机械半精加工——高频感应淬火+ 低温回火——磨削3)较低承载能力的齿轮较低承载能力的齿轮一般选用中碳钢(40、45)或低合金中碳钢(40Cr、40Mn、40MnB等)制造,进行调质处理,调质后硬度约为200~300HB。
齿轮一般用什么材料齿轮是一种常见的机械传动装置,它由齿轮轮齿和齿槽组成,通过互相啮合的方式传递动力和转速。
齿轮在机械领域中起着非常重要的作用,广泛应用于各种机械设备中。
那么,齿轮一般使用什么材料呢?下面我们来详细了解一下。
首先,齿轮的材料选择需要考虑其机械性能和使用环境。
常见的齿轮材料包括钢、铸铁、铜合金、塑料等。
钢是最常用的齿轮材料之一,其优点是强度高、耐磨性好,适用于大多数工业应用。
不同牌号的钢材料具有不同的机械性能,可以根据具体的使用要求选择合适的钢材。
铸铁齿轮通常用于低速、大功率传动系统中,其优点是成本较低、吸振性能好,适用于一些特殊的工况。
铜合金齿轮具有良好的耐磨性和抗疲劳性能,适用于高速、重载传动系统。
塑料齿轮具有自润滑性能、减震性能好,适用于一些对噪音和振动要求较高的场合。
其次,齿轮的材料选择还需要考虑其加工性能和成本。
钢材料具有良好的加工性能,可以通过车削、铣削、磨削等工艺加工成各种型号的齿轮。
铸铁材料具有较好的铸造性能,可以通过铸造工艺成型。
铜合金材料的加工性能一般较差,但可以通过铸造或精密加工成型。
塑料材料具有良好的成型性能,可以通过注塑、挤出等工艺成型。
在选择齿轮材料时,需要综合考虑其加工成本和材料成本,以及最终产品的性能要求,找到最经济合理的选择。
最后,齿轮的材料选择还需要考虑其使用环境和工作条件。
不同的使用环境对齿轮材料的要求也不同。
例如,在潮湿、腐蚀性环境中,需要选择耐腐蚀的材料;在高温、高速、重载的工况下,需要选择耐磨、高强度的材料。
同时,还需要考虑齿轮的工作条件,如传动比、工作温度、工作载荷等因素,以确定最适合的材料选择。
综上所述,齿轮一般使用的材料包括钢、铸铁、铜合金、塑料等,选择合适的材料需要考虑其机械性能、加工性能、使用环境和工作条件等因素。
在实际应用中,需要根据具体的使用要求和经济成本进行合理选择,以确保齿轮的可靠传动和长期稳定工作。
希望本文能对您有所帮助,谢谢阅读!。
齿轮的应用及材料齿轮是一种常见的机械元件,用于传递动力和运动的装置。
齿轮由一系列齿均匀分布在周围的圆盘组成。
通过齿轮的啮合,可以改变速度、转矩和方向传递。
齿轮广泛应用于各种机械设备中,包括汽车、工业机械、航空航天等。
齿轮的应用涉及到多个领域,下面将介绍其中几个主要的应用。
1. 汽车齿轮在汽车中起到了至关重要的作用。
汽车的变速器中使用了多组齿轮来实现不同档位的切换。
高速档位时,小齿轮驱动大齿轮可以实现较大的速度比。
低速档位时,大齿轮驱动小齿轮可以实现较大的扭矩输出。
齿轮还被广泛应用于汽车的发动机以及其他部件中。
2. 工业机械工业机械领域对齿轮的需求也非常高。
例如,齿轮可以用于锻压机、冲床、拉床等设备。
在这些设备中,齿轮能够传递动力和运动,使得机械零件能够精确地协调工作。
齿轮还常见于其他设备,如起重机、挖掘机等。
3. 航空航天航空航天领域也是齿轮的重要应用领域之一。
齿轮常用于飞机引擎、起落架、飞控系统等部位。
航空航天领域对齿轮的要求非常高,需要具备高强度、耐热、轻巧等特点。
齿轮的应用离不开对材料的选择。
下面将介绍几种常用的齿轮材料。
1. 碳钢碳钢是最常见的齿轮材料之一。
它具有良好的强度和硬度,并且成本相对较低,适用于大多数一般应用。
碳钢的应用范围广泛,包括汽车、工业设备等。
2. 铸铁铸铁是一种常用的齿轮材料,主要用于传动机构和高负荷应用。
铸铁齿轮可以提供更高的强度和耐磨性,适用于重载和高速应用。
3. 不锈钢不锈钢具有良好的耐腐蚀性和抗磨损性能,适用于需要在恶劣环境中工作的齿轮。
不锈钢齿轮广泛应用于食品加工、制药、化工等领域。
4. 铝合金铝合金齿轮具有良好的耐磨性和轻质化特点,广泛应用于航空航天领域。
铝合金齿轮比其他材料更轻,可以减少飞机的重量和燃料消耗。
总之,齿轮作为一种重要的机械传动装置,在各个领域都有广泛的应用。
根据不同的应用需求,可以选择不同的齿轮材料来满足要求,如碳钢、铸铁、不锈钢和铝合金等。
齿轮常用材料
齿轮是机械传动中常见的零部件,常用于改变轴线方向、传递动力和扭矩等。
齿轮的材料选择直接影响到齿轮的使用性能和寿命。
在实际应用中,常用到以下几种齿轮常用材料:
1. 碳素钢:碳素钢是一种普遍使用的齿轮材料。
它具有良好的可加工性、硬度和耐磨性。
碳素钢齿轮通常适用于低速和中速传动系统。
2. 铁素体不锈钢:铁素体不锈钢具有良好的耐蚀性和耐磨性,适用于一些要求耐蚀和强度较高的环境下。
不锈钢齿轮通常用于化工设备、食品加工设备等领域。
3. 铝合金:铝合金齿轮具有重量轻、高比强度和导热性好等特点。
它们通常用于航空航天、汽车和摩托车等领域,以减轻整体重量和提高传动效率。
4. 青铜:青铜齿轮具有良好的耐磨性和耐冲击性,适用于高速和高负荷的传动系统。
常见的青铜齿轮材料包括锡青铜、铝青铜和磷青铜等。
5. 铸铁:铸铁齿轮具有良好的耐磨性和强度,适用于大型和重负荷的传动系统。
它们通常用于钢铁、煤矿等行业。
6. 塑料:塑料齿轮具有良好的减震和减噪性能,重量轻且不需要润滑。
它们通常用于一些需要减少噪音和振动的设备,如家用电器、办公设备等。
7. 复合材料:复合材料齿轮是由两种或多种材料组合而成的,通常具有更好的机械性能和磨擦性能。
它们广泛应用于航天、汽车、电力等领域。
总之,齿轮的材料选择应根据具体的使用环境和要求进行,兼顾材料的硬度、耐磨性、耐蚀性、强度等性能,以确保齿轮的正常工作和长期使用。
1. 齿轮材料对齿轮材料的基本要求为:1.齿面要有足够的硬度,以使得齿面具有较高的抗磨损、抗点蚀、抗胶合、抗塑性变形的能力;2.齿芯材料要有较高的机械性能,高强度极限、疲劳极限和足够的韧性,以使得轮齿具有足够的抗弯曲疲劳折断的能力;3.价格合理、购买方便,具有良好的加工和热处理工艺性。
齿轮材料中最常用的是各种钢材,其次是铸铁,还有一些非金属材料。
齿轮的毛坯由锻造、铸造或焊接而成,也可以直接用棒料加工。
(1) 钢•钢材的韧性好,耐冲击,还可以通过热处理或化学处理改善材料的机械性能及提高齿面的硬度。
常用的钢材有锻钢和铸钢两类。
•除尺寸过大或形状复杂只宜铸造者外,一般都用锻钢制造齿轮,常用的是含碳量0.15~0.6%的碳钢或合金钢。
•铸钢的耐磨性及强度均较好,但应经退火及常化处理,必要时也可进行调质。
铸钢常用于尺寸较大的齿轮。
(2) 铸铁•灰铸铁价廉、易切削,其中石墨能起润滑作用,能吸收噪音,但抗弯强度低,冲击韧性差。
适用于形状复杂、尺寸较大,同时工作平稳、速度较低、功率不大的的场合,尤其适用于开式齿轮传动。
•球墨铸铁的力学性能和抗冲击性能远高于灰铸铁,可替代某些调质钢的大齿轮。
(3) 非金属材料对高速、轻载及精度不高的齿轮传动,为了降低噪音,常采用夹布胶木、塑料、尼龙等非金属材料。
非金属材料齿轮的优点是质量小、减振性好、噪音低、具有相应的抗腐蚀性;缺点是导热性差、易变形等。
为了有利于散热,与其配对啮合的齿轮仍多用钢或铸铁制造。
2. 齿轮热处理钢制齿轮可以通过不同的热处理方法获得不同的表面硬度,工业中以350HB为界将齿轮传动分为软齿面(布氏硬度≤350HB)和硬齿面(布氏硬度≥350HB)。
(1) 软齿面•软齿面齿轮常用的热处理方法为调质和正火。
齿轮的材料一般选用中碳钢和中碳合金钢以及中碳铸钢和中碳合金铸钢。
调质齿轮的强度、韧性和齿面硬度均高于正火齿轮,对于不宜调质、尺寸较大或不太重要的齿轮一般采用正火。
常用齿轮材料及热处理齿轮是一种常见的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
齿轮材料的选择和热处理技术的应用对于齿轮的性能和使用寿命有着重要的影响。
下面将介绍一些常用的齿轮材料及其热处理方法。
1.铸铁材料铸铁是一种常用的齿轮材料,具有良好的可铸性、低成本和较高的耐磨性。
根据使用环境和要求,铸铁齿轮可以选择不同的热处理方法,如退火、正火和渗碳等。
退火可以改善铸铁的韧性和耐磨性,正火可以提高硬度和强度,渗碳可以增加齿面的硬度和耐磨性。
2.钢材料钢是齿轮制造中最常用的材料之一,具有较高的强度、硬度和耐磨性。
常用的钢材包括低碳钢、中碳钢和合金钢。
对于低碳钢和中碳钢,常用的热处理方法有退火、正火、淬火和渗碳等。
退火可以改善钢材的韧性,正火可以提高硬度和强度,淬火可以获得较高的硬度和耐磨性,渗碳可以增加齿面的硬度和耐磨性。
对于合金钢,除了上述热处理方法外,还可以通过调质淬火来提高材料的强度和耐磨性。
3.不锈钢材料不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的材料,常用于要求齿轮具有较高质量和美观外观的场合。
不锈钢的热处理方法主要包括退火和淬火。
退火可以消除不锈钢材料的内部应力和碳化物析出,提高材料的韧性和耐腐蚀性能。
淬火可以提高不锈钢材料的硬度和强度。
4.铝合金材料铝合金是一种密度低、重量轻的材料,常用于要求齿轮具有较高强度和良好耐磨性的场合。
对于铝合金齿轮,常用的热处理方法有固溶处理和时效处理。
固溶处理可以提高铝合金的强度和耐磨性,时效处理可以进一步提高材料的硬度和强度。
在选择齿轮材料和热处理方法时,需要根据具体的应用场景和要求来确定。
不同的材料和处理方法可以使齿轮具有不同的性能和使用寿命。
因此,在设计和生产齿轮时,应根据实际情况选择适合的材料和热处理方法,以确保齿轮的性能和可靠性。
齿轮概述齿轮用钢的冶金质量要求齿轮材料的重要热处理特性齿轮材料的选择原则齿轮传动概述ﻭ齿轮材料常用齿轮钢材的化学成份典型齿轮材料低速重载及高速齿轮用渗碳钢ﻭ拖拉机齿轮常用钢及热处理技术要求汽车齿轮常用钢及热处理技机床齿轮常用钢及热处理工艺ﻭ蜗杆蜗轮副材料的选用术要求国外常用的齿轮材料渗碳钢渗碳用硼钢渗氮钢ﻭ调质和表面淬火用钢齿轮用钢的冶金质量要求齿轮传动概述齿轮传动是机械传动中最主要的一种传动型式,历史悠久,应用非常广泛。
齿轮传动的优点主要是:1. 传动的适用功率和传动速度范围广,从极小到10万kW,从极低到40m/s以上。
2. 传动平稳,传动比恒定。
3. 传动效率高,可达99%。
4. 结构紧凑,传动方式多样。
就齿轮传动装置的密封形式来说,分为开式、半开式及闭式三种;就使用情况来说,有低速、高速及轻载、中载、重载之别;就齿轮热处理的不同,齿轮又分为硬齿面齿轮(如经整体或渗碳淬火、表面淬火或氮化处理,齿面硬度HRC>55)、中硬齿面(齿轮经过整体淬火或表面淬火,齿面硬度大约载55>HRC>38,HB>350)和软齿面齿轮(如经调质、常化的齿轮,齿面硬度HB<350)。
齿轮传动的失效形式主要为齿面的疲劳点蚀、胶合、磨损、轮齿的疲劳断裂和塑性变形等,常见的是点蚀和断齿,开式齿轮主要是磨损和断齿。
在设计齿轮传动时,齿轮材料及其热处理的选择是首要问题。
原则上,承受较大载荷的齿轮的材料质量和热处理的齿面硬度要求也高,原则是齿面要硬、齿芯要韧。
对高速或传动精度要求高的齿轮,多采用硬齿面和磨齿方案。
对不重要的齿轮或载荷较小的齿轮,多从经济性考虑,材料要求不高,如优质或普通碳素钢调质或正火处理。
齿轮材料的重要热处理特性淬透性含义: 指钢接受淬火而获得马氏体的能力,不同钢种接受淬火的能力不同。
淬透性不同的钢,淬火后得到的淬透层深度不同,从而沿截面分布的金相组织以及机械性能也不同。
淬透层深度是指由淬火表面马氏体到50%马氏体层的深度。
齿轮常用材料
齿轮的齿面应具有较高的耐磨损、抗点蚀、抗胶合及抗塑性变形的能力,而齿根要有较高的抗折断的能力。
因此,对轮齿材料性能的基本要求为:齿面要硬、齿
芯要韧。
常用的齿轮材料是钢、铸铁和非金属材料。
? ? 1、锻钢
钢材的韧性好,耐冲击,还可以通过热处理或化学热处理改善其力学性能及提高齿面硬度,故最适应于用来制造齿轮。
除尺寸过大(da>400~600mm)或者是结构形状复杂只宜铸造者外,一般都用锻钢制造齿轮,常用的是含碳量在~ %的碳
钢或合金钢。
制造齿轮的锻钢可分为:
软齿面(硬度≤350HBS):经热处理后切齿的齿轮所用的锻钢对于强度、速度及精度都要求不高的齿轮,应采用以便于切齿,并使刀具不致迅速磨损变钝。
因此,应将齿轮毛坯经过正火(正火)或调质处理后切齿。
切制后即为成品。
其精度一般为8级,精切时可达7级。
这类齿轮制造简便、经济、生产效率高。
硬齿面(硬度>350HBS):需进行精加工的齿轮所用的锻钢高速、重载及精密机器(如精密机床、航空发动机)所用的主要齿轮传动,除要求材料性能优良,轮齿具有高强度及齿面具有高硬度(如58~65HRC)外,还应进行磨齿等精加工。
需精加工的齿轮目前多是先切齿,再做表面硬化处理,最后进行精加工,精度可达5级或4级。
这类齿轮精度高,价格较贵,所以热处理方法有表面淬火、渗碳、氮化、软氮化及氰化等。
所以材料视具体要求及热处理方法而定。
合金钢根据所含金属的成分及性能,可分别使材料的韧性、耐冲击、耐磨及抗胶合的性能等获得提高,也可通过热处理或化学热处理改善材料的力学性能及提高
齿面的硬度。
所以对于既是高速、重载又要求尺寸小、质量小的航空用齿轮,就都用性能优良的合金钢(如20CrMnTi,20Cr2Ni4A等)来制造。
? ? 2、铸钢
铸钢的耐磨性及强度均较好,但应经退火及正火处理,必要时也可进行调质。
铸
钢常用于尺寸较大的齿轮。
? ? 3.铸铁
灰铸铁性质较脆,抗冲击及耐磨性都较差,但抗胶合及抗点蚀的能力较好。
灰铸铁齿轮常用于工作平稳、速度较低、功率不大的场合。
? ? 4.非金属材料
对高速轻载及精度不高的齿轮传动,为了降低噪声,常用非金属材料(如夹布胶木、尼龙等)做小齿轮,大齿轮仍用钢或铸铁制造。
为使大齿轮具有足够的抗磨损及抗点蚀的能力,齿面的硬度应为250~350HBS。