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机械基础湖南生物机电职业学院厉佐葵

齿轮传动08

齿轮传动Part8§8.1初识齿轮§8.2渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸§8.3渐开线齿轮的切制原理与根切现象§8.4齿轮的失效形式与设计准则§8.5渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的设计计算§8.6齿轮的结构§8.4齿轮的失效形式与设计准则

对齿轮材料性能的要求齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、芯部韧。常用的齿轮材料钢：许多钢材经适当的热处理或表面处理，可以成为常用的齿轮材料；铸铁：常作为低速、轻载、不太重要的场合的齿轮材料；非金属材料：适用于高速、轻载、且要求降低噪声的场合。?齿轮常用材料齿轮的失效形式与设计准则

齿轮常用钢材为优质碳素钢、合金钢和铸钢，一般多用锻件或轧制钢材。较大直径（d400-600mm）的齿轮不宜锻造，需采用铸钢如ZG340-640、ZG40Cr等。因铸钢收缩率大，内应力大故加工前应进行正火或回火处理。齿轮热处理整体淬火45~55HRC（中碳钢或中碳合金钢）表面淬火48~54HRC（中碳钢或中碳合金钢）渗碳淬火58~63HRC（低碳钢或低碳合金钢）正火和调质≤350HBS(中碳钢或中碳合金钢）1．钢及其热处理齿轮的失效形式与设计准则

（2）硬齿面齿轮齿面硬度﹥350HBS，一般用锻钢经正火或调质后切齿，再作表面硬化处理，最后进行磨齿等精加工。表面硬化的方法可采用表面淬火、渗碳淬火、氮化等。硬齿面齿轮常用的材料为40Cr、20Cr、20CrMnTi、38CrMoAlA等。这类齿轮由于齿面硬度高，承载能力高于软齿面齿轮，常用于高速、重载、精密的传动中。齿轮按照不同的热处理方法所获得的齿面硬度的高低，分为软齿面和硬齿面两类。（1）软齿面齿轮齿面硬度≤350HBS，热处理后切齿。常用材料为45钢、50钢等正火处理或45钢、40Cr、35SiMn等作调质处理。为使大、小齿轮的寿命接近相等，推荐小齿轮的齿面硬度比大齿轮高30-50HBS，这类齿轮常用于对强度与精度要求不高的传动中。齿轮的失效形式与设计准则

铸铁的抗弯和耐冲击性能较差，但价格低廉、浇铸简单，加工方便。主要用于低速、工作平稳、传递功率不大和对尺寸与重量无严格要求的开式齿轮。常用材料有HT300、HT350、QT500-7等。对高速、小功率、精度不高及要求低噪音的齿轮传动，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。无需切削或少量切削，合金内可储存润滑油，传动时有自润滑性，但耐冲击性能差，用于载荷平稳，耐磨性要求高的场合。2.铸铁3.非金属材料4.粉末冶金齿轮的失效形式与设计准则

齿轮常用的材料及其力学性能齿轮的失效形式与设计准则

为使配对的两齿轮使用寿命接近，应使小齿轮的材料比大齿轮好一些或硬度高一些。（1）对于软齿面齿轮传动，应使小齿轮齿面硬度比大齿轮高30～50HBS或更多。齿数比越大，两轮的硬度差也应越大。（2）对于传动功率中等，传动比较大的齿轮传动，可考虑采用硬齿面的小齿轮与软齿面的大齿轮匹配。这样，既可以提高小齿轮的强度，又可以通过硬齿面对软齿面的冷作硬化作用，提高大齿轮的强度。（3）硬齿面齿轮传动的两齿面硬度可大致相等。齿轮材料选用的基本原则齿轮材料必须满足工作条件的要求，如强度、寿命、可靠性、经济性等；应考虑齿轮尺寸大小，毛坯成型方法及热处理和制造工艺；齿轮的失效形式与设计准则

轮齿齿面硬度及其组合的应用举例齿轮的失效形式与设计准则

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