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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

Www.Gelufu.Com 格鲁夫机械 2015-12-10 09:14:58  点击：

齿轮减速机由于大、小齿轮齿顶齿根的滑动比和压强比不同，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
齿面硬度差
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、斜齿及人字齿
齿面硬度大致相同
45～50HRC
56～62HRC


   ①HBSl和HBS2分别表示小齿轮和大齿轮的硬度
   

                                              表34  调质及表面淬火齿轮用钢的选择
齿    轮    种    类
钢号选择
备    注
汽车、拖拉机及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
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
Ⅱ
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
Ⅲ
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
Ⅳ
35CrNi2Mo、40CrNi2Mo
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。
   

                            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、受冲击的齿轮
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，坦克齿轮等低速重载、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
在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
在重载荷及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
关键词： 齿轮减速机
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