齒輪常用材料
齒輪的齒面應具有較高的耐磨損、 抗點蝕、抗膠合及抗塑性變形的能力, 而齒根要有較高的抗折斷的能力。因此,對輪齒材料性能的基本要求為:齒面要硬、齒芯要韌。常用的齒輪材料是鋼、鑄鐵和非金屬材料。
1 、鍛鋼
鋼材的韌性好, 耐沖擊,還可以通過熱處理或化學熱處理-其力學性能及提高齒面硬度,故適應于用來制造齒輪。除尺寸過大 da>400~600mm或者是結構形狀復雜只宜鑄造者外,減速機齒輪,一般都用鍛鋼制造齒輪,常用的是含碳量在 (0.15 ~0.6)%的碳鋼或合金鋼。制造齒輪的鍛鋼可分為:
軟齒面硬度≤ 350hbs:經熱處理后切齒的齒輪所用的鍛鋼 對于強度、速度及精度都要求不高的齒輪,應采用以便于切齒, 并使刀具不致迅速磨損變鈍。 因此,應將齒輪毛坯經過正火正火或調質處理后切齒。切制后即為成品。其精度一般為 8 級,精切時可達 7 級。這類齒輪制造簡便、經濟、生產。硬齒面硬度> 350hbs:
需精加工的齒輪目前多是先切齒, 再做表面硬化處理, 后進行精加工, 精度可達 5 級或 4 級。這類齒輪精度高, 價格較貴,所以熱處理方法有表面淬火、 滲碳、氮化、軟氮化及等。所以材料視具體要求及熱處理方法而定。
2 、鑄鋼
鑄鋼的耐磨性及強度均較好, 但應經退火及正火處理, -時也可進行調質。 鑄鋼常用于尺寸較大的齒輪。
3 .鑄鐵
灰鑄鐵性質較脆, 抗沖擊及耐磨性都較差, 但抗膠合及抗點蝕的能力較好。 灰鑄鐵齒輪常用于工作平穩、速度較低、功率不大的場合。
4 .非金屬材料
對高速輕載及精度不高的齒輪傳動, 為了降低噪聲, 常用非金屬材料 如夾布膠木、尼龍等做小齒輪,大齒輪仍用鋼或鑄鐵制造。為使大齒輪具有足夠的抗磨損及抗點蝕的能力,齒面的硬度應為 250~350hbs
輪齒加工方法齒輪齒圈的齒形加工是整個齒輪加工的-。齒輪加工有許多工序,這些都是為齒形加工服務的,其目的在于終獲得符合精度要求的齒輪。按照加工原理,齒形可分為成形法和展成法。成形法是用與被切齒輪齒槽形狀相符的成形刀具切出齒面的方法,如銑齒、拉齒和成型磨齒等。展成法是齒輪刀具與工件按齒輪副的嚙合關系作展成運動切出齒面的方法,如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。齒形加工方案的選擇,主要取決于齒輪的精度等級、結構形狀、生產類型及生產條件,加工減速機齒輪,對于不同的精度等級的齒輪,常用的齒形加工方案如下:(1)8級精度以下齒輪調質齒輪用滾齒或插齒就能滿足要求。對于淬硬齒輪可采用:滾(插)齒—齒端加工—淬火—校正孔的加工方案。但淬火前齒形加工精度應提高一級。(2)6-7級精度齒輪對于淬硬齒輪可采用:粗滾齒—精滾齒—齒端加工—精剃齒—表面淬火—校正基準—珩齒。(3)5級精度以上齒輪一般采用:粗滾齒—精滾齒—齒端加工—淬火—校正基準—粗磨齒—精磨齒。磨齒是目前齒形加工中精度,表面粗糙度值的加工方法,可達3-4級。1.銑齒齒輪精度等級:9級以下齒面粗糙度ra:6.3~3.2μm適用范圍:單件修配生產中,加工低精度的外圓柱齒輪、齒條、錐齒輪、蝸輪2.拉齒齒輪精度等級:7級齒面粗糙度ra:1.6~0.4μm適用范圍:大批量生產7級內齒輪,外齒輪拉刀制造復雜,故少用3.滾齒齒輪精度等級:8~7級齒面粗糙度ra:3.2~1.6μm適用范圍:各種批量生產中,加工中等外圓柱齒輪及蝸輪4.插齒齒輪精度等級:
長順機械齒輪--各種機械齒輪定制生產加工!材質包括:灰質、鐵質、鋼質、銅質、尼龍等不同材質。產品主要用途:造紙機械、皮革、礦山、建筑、烘干、化工、、減速器、烘缸、球磨機等機械用齒輪。
主要生產范圍:外徑20cm-320cm,1.5模數-20模數的直齒、斜齒型齒輪。
圓柱齒輪設計中,齒數的選擇,盡量為互質數,滿足傳動比,小齒輪齒數要大于齒數,避免根切。模數要選擇標準數值,滿足齒輪彎曲強度要求,滿足結構尺寸要求。
法向模數和壓力角(齒輪嚙2113合的叫法,單個齒輪也可叫齒5261形角)。齒形角一般20度。這4102是因為齒輪滾刀為1653復雜刀具,法向模數和齒形角標準的,好采購刀具,滾齒加工調整也簡單的多。
端面模數=法向模數/cos螺旋角。直齒,螺旋角為0,生產各種減速機齒輪,所以:直齒的端面模數和法向模數相等。
齒輪模數對傳動精度輸出扭矩曲線的影響幾乎是位的,一定范圍內,模數越小、傳動精度越高,模數越大、齒輪強度越高。
關于齒輪材料金屬/塑料:金屬/塑料齒輪的設計非常不一樣,不同材質模量、屈服---,輸出扭矩曲線的區別很大,但齒面/齒根受力規律的區別很小,模數一般只影響齒根受力、不影響齒面受力。塑料齒輪無法在精密傳動中使用形變大、傳動精度低,故本回答只討論 20crmnti精密齒輪鋼,屈服--- 850 mpa,表面硬化后,表面硬度 60 hrc、表面屈服--- 1500 mpa。