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齿轮减速机的齿轮强度与设计参数齿轮齿面硬度等机械性能

2015-12-10 09:14:58 保定格鲁夫机械有限公司 WWW.GELUFU.COM 点击数:
齿轮减速机的齿轮强度与设计参数齿轮齿面硬度等机械性能

齿轮减速机由于大、小齿轮齿顶齿根滑动比压强比不同,减速机齿轮副的硬度需要合理的搭配。表33给出了各类减速机齿轮副的硬度选配方案。表34~表35给出了适用不同热处理条件的各种减速机齿轮用钢。

                    表33  各类齿轮副的硬度选配方案
齿面硬度
齿轮工作
齿面硬度
工作齿面硬度举例
软齿面
直  齿
(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
软、硬齿面组合
齿面硬度差很大
45~50HRC
269~302HBS
201~229HBS
56~62HRC
269~302HBS
201~229HBS
硬齿面
直齿、斜齿人字齿
齿面硬度大致相同
45~50HRC
56~62HRC


   ①HBSl和HBS2分别表示小齿轮大齿轮硬度
   

                                              表34  调质表面淬火齿轮用钢的选择
齿    轮    种    类
钢号选择
备    注
汽车拖拉机机床中的不重要齿轮
45
调    质
40Cr、42SiMn、35SiMn、45MnB
调    质
中速、中载并带一定冲击机床变速箱齿轮高速重载并要求齿面硬度高的机床齿轮
一般载荷不大截面尺寸不大,要求不太高的齿轮
35、45、55
1.少数数直径大、载荷小、转速不高的末级传动大齿轮可采用SiMn钢正火
2.根据齿轮截面尺寸大小及重要程度,分别选用各类钢材(从I到v,淬透性逐渐提高)
3.根据设计,要求表面硬度大于40HRC者应采用调质表面淬火
40Mn、50Mn2、40Cr、35SiMn、42SiMn
截面尺寸较大,承受较大载荷,要求比较高的齿轮
35CrMo、42CrMo40CrMnMo、35CrMnSi、40CrNi、40CrNiMo、45CrNiMoV
截面尺寸很大、承受载荷大、并要求有足够韧性的重要齿轮
35CrNi2Mo、40CrNi2Mo
30CrNi3、34CrNi3Mo、37SiMn2MoV


   注:低速重载大齿轮用钢的I~Ⅴ类基本上按淬透性划分,可参看第3章的表l5.3-6。
   

                            表35  渗碳齿轮用钢的选择
齿    轮    种    类
选择钢号
汽车变速箱、分动箱、起动机及驱动桥的各类齿轮
20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、25MnTiB、20MnVB、20CrMo
拖拉机动力传动装置中的各类齿轮
机床变速箱、龙门铣电动机及立车等机械中的高速重载、受冲击齿轮
起重、运输、矿山、通用、化工、机车等机械的变速箱中的小齿轮
化工、冶金、电站、铁路、宇航、海运等设备中的汽轮发电机、工业汽轮机、燃汽轮机、高速鼓风机、透平压缩机等的高速齿轮、要求长周期、安全可靠地运行
12Cr2Ni4、20Cr2Ni4、20CrNi3、18Cr2Ni4W、20CrNi2Mo、20Cr2Mn2Mo、17CrNiMo6
大型轧钢机减速器齿轮、人字机座轴齿轮,大型皮带运输机传动轴齿轮、锥齿轮、大型挖掘机传动箱主动齿轮,井下采煤机传动齿轮,坦克齿轮低速重载、并受冲击载荷的传动齿轮

     

                               表36 渗氮齿轮用钢的选择
齿  轮  种  类
性  能  要  求
选  择  钢  号
一般齿轮
表面耐磨
20Cr、20CrMnTi、40Cr
冲击载荷下工作的齿轮
表面耐磨、心部韧性高
18CrNiWA、18Cr2Ni4WA、30CrNi3、35CrMo
在重载荷下工作的齿轮
表面耐磨、心部强度高
30CrMnSi、35CrMoV、25Cr2MoV、42CrMo
在重载荷冲击下工作的齿轮表面耐磨
表面耐磨、心部强度高、韧性高
30CrNiMoA、40CrNiMoA、30CrNi2Mo
精密耐磨齿轮
表面高硬度、变形小
38CrMoAlA、30CrMoAl
   为了保证齿轮承载能力,需要严格控制齿轮材料的机械性能,它包括化学成分和力学性能。表37给出了常见齿轮材料的机械性能。
                  表37 常见齿轮材料的机械性能

热处理类型
机械性能
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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