齿轮齿面硬度等机械性能1
由于大、小齿轮齿顶齿根的滑动比和压强比不同，齿轮副的硬度需要合理的搭配。表33给出了各类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齿轮用钢。表33 各类齿轮副的硬度选配方案
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齿面硬度 |
齿轮种类 |
热处理 |
齿轮工作 齿面硬度差 |
工作齿面硬度举例 | ||
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小齿轮 |
大齿轮 |
小齿轮 |
大齿轮 | |||
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软齿面 |
直 齿 |
调质 |
正火 调质 |
(HBS1)min －(HBS2)max≥(20～25)① |
262～293HBS 269～302HBS |
179～212HBS 201～229HBS |
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斜齿及 人字齿 |
调质 |
正火 调质 |
(HBS1)min－(HBS2) max≥(40～50) |
241～269HBS 262～293HBS 269～302HBS |
163～192HBS 179～212HBS 201～229HBS | |
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软、硬齿面组合 |
斜齿及 人字齿 |
表面淬火 |
调质 |
齿面硬度差很大 |
45～50HRC |
269～302HBS 201～229HBS |
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调质 |
56～62HRC |
269～302HBS 201～229HBS | |||
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硬齿面 |
直齿、斜齿及人字齿 |
表面淬火 |
齿面硬度大致相同 |
45～50HRC | ||
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渗氮渗碳 |
渗碳 |
56～62HRC | ||||
①HBSl和HBS2分别表示小齿轮和大齿轮的硬度
表34 调质及表面淬火齿轮用钢的选择
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齿 轮 种 类 |
钢号选择 |
备 注 | ||
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汽车、拖拉机及机床中的不重要齿轮 |
45 |
调 质 | ||
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中速、中载车床变速箱、钻床变速箱次要齿轮及高速、中载磨床砂轮齿轮 |
调质+高频淬火 | |||
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中速、中载较大截面机床齿轮 |
40Cr、42SiMn、35SiMn、45MnB |
调 质 | ||
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中速、中载并带一定冲击的机床变速箱齿轮及高速、重载并要求齿面硬度高的机床齿轮 |
调质+高频淬火 | |||
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起重机械 运输机械 建筑机械 水泥机械 冶金机械 矿山机械 工程机械 石油机械 等设备中的低速重载大齿轮 |
一般载荷不大、截面尺寸也不大，要求不太高的齿轮 |
Ⅰ |
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者应采用调质十表面淬火 |
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Ⅱ |
40Mn、50Mn2、40Cr、35SiMn、42SiMn | |||
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截面尺寸较大，承受较大载荷，要求比较高的齿轮 |
Ⅲ |
35CrMo、42CrMo40CrMnMo、35CrMnSi、40CrNi、40CrNiMo、45CrNiMoV | ||
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截面尺寸很大、承受载荷大、并要求有足够韧性的重要齿轮 |
Ⅳ |
35CrNi2Mo、40CrNi2Mo | ||
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Ⅴ |
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。