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轴类零件选材（axle） 轴的工作条件与性能要求 ⑴工作条件：扭矩、摩擦、过载和冲击等。 ?轴的功能： 支承旋转零件、传递动力或运动。 ?负荷特点： 转 轴—弯曲与扭转的复合作用，如减速器的轴、机 床主轴。 心 轴—只承受弯矩，如铁路车辆的轮轴。 传动轴—扭转应力作用，如汽车的驱动轴。 轴 颈—较大摩擦；此外，轴大部受交变应力及一定 的过载或冲击作用。 ?主要失效形式： 疲劳断裂；轴颈或花键处过度磨损；过量变形等。; ⑵性能要求: ①良好的综合力学性能（强度和塑性、韧性良好 配合），以防止断裂 ; ②高的疲劳强度 ; ③轴颈、花键等处较高硬度与耐磨性。 ; 轴类零件选材 （进行强度、刚度计算与结构设计后，提出要求） ?轻载、低速的一般轴（心轴、拉杆、螺栓等）： Q235 ～Q275，不热处理。 ?中等载荷，一般精度轴（曲轴、机床主轴等）： 35 ～ 50钢，热处理。 ?重载、高精度或恶劣条件轴（汽车、拖拉机轴，压力机曲线等），合金钢： 40Cr、40MnB、30CrMnSi、35CrMo、40CrNiMo； 20Cr、 20CrMnTi（渗碳）； 38CrMoAl（氮化）； 9Mn2V、GCr15等，采用相应的热处理。 ; 轴类零件加工工艺路线 ⑴机床主轴 ?材料： 45钢。 ?热处理技术条件： 整体调质220 ～ 250HBS； 轴颈、锥孔表面淬火52 ～ 58HRC。 ?工艺路线： 锻造→正火→粗加工→调质→半精加工→表面淬火及低 温回火→磨削。 ?常见机床主轴的工作条件、用材及热处理情况（下表）。;CM6140车床主轴;机床主轴工作条件、用材及热处理;汽车半轴; ⑵汽车半轴 ?材料： 40Cr(中型载重汽车；若重型则选40CrMnMo)。 ?热处理技术条件: 正火，187～241HBS；调质，杆部37～42HRC，盘部外圆24～34HRC。 ?工艺路线： 锻造→正火→机加工→调质→盘部钻孔→精加工。; ⑶内燃机曲轴 ?选材： 轻、中载荷及低、中速内燃机用球铁；重载及中、高速 时用锻钢。 ①110型柴油机球墨铸铁曲轴。 ?材料： QT600-3球铁。 ?热处理技术条件： 整体正火，σb≥650MPa，ak≥15J/cm2，240～ 300 HBS；轴颈表面淬火、低温回火 (≥55HRC，珠光体数量≥70%)。 ?工艺路线： 铸造成形→正火+高温回火→切削加工→轴颈表面淬火、回火→磨削。; ②锻造合金曲轴 ?材料： 50CrMoA（机车内燃机曲轴）。 ?热处理技术条件： 整体调质，σb≥950MPa、σs≥750MPa、δ≥12%、ψ≥45%、ak≥56J/cm2及30～35HRC；轴颈表面淬火回火， 60～65HRC、硬化层深3 ～ 8mm 。 ?工艺路线: 锻造→退火→粗加工→调质→半精加工→表面淬火、回火→磨削。; 齿轮类零件材料选择(gear) 齿轮的工作条件与性能要求 ⑴工作条件:滚动滑动摩擦和接触疲劳压应力 ?齿轮功能：传递动力、改变运动速度和运动方向。 ?负荷特点：齿轮交变弯曲应力，一定冲击载荷，齿面很大接触应力及强烈摩擦。 ?失效形式：断齿、齿面剥落及过度磨损。 ⑵性能要求: ①高接触疲劳强度、高表面硬度和耐磨性。 ②高抗弯强度、适当心部强度和韧性。 ③良好切削加工性和热处理工艺性。; 齿轮选材 ?选材原则： 传动方式（开式或闭式）、载荷性质和大小（齿面接触应力和冲击负荷等），传动速度、精度及齿面硬化要求及齿轮副材料和硬度匹配等。 ;⑴钢制齿轮: ?轻载、低中速，冲击力小，精度低齿轮： 碳钢（Q255、Q275、45、50Mn等），正火或调质成软面齿轮。如减速箱齿轮等。 ?中载、中速、中等冲击、运动平稳齿轮： 中碳（合金）钢（45、40Cr、42SiMn、55Tid等）。感应淬火回火硬齿面（50 ～ 55HRC）。如机床齿轮。 ?重载、中高速、大冲击载荷齿轮： 低碳（合金）钢（20Cr、20MnB、20CrMnTi）渗碳（碳氮共渗）及淬火低温回火，齿面58～63HRC。如汽车、拖拉机变