3齿轮材料和许用应力.pdf

齿轮传动齿轮传动 1 机械设计 齿轮材料和许用应力齿轮材料和许用应力 一 材料要求 表面硬 芯部韧 较好的加工和热处理性能 二 常用材料 锻钢 铸钢 铸铁 非金属材料 1 锻钢 齿轮传动齿轮传动 2 机械设计 1 软齿面齿轮HB 350 中碳钢 40 45 50 55等 中碳合金钢 40Cr 40MnB 20Cr 特点 齿面硬度不高 限制了承载能力 但易于制造 成本低 常用于对尺寸和重量无严格要求的场合 加工工艺 锻坯 加工毛坯 热处理 正火 调质 HB160 300 切齿 精度7 8 9级 2 硬齿面 HB 350 低碳 中碳钢 20 45等 低碳 中碳合金钢 20Cr 20CrMnTi 20MnB等 特点 齿面硬度高 承载能力高 适用于对尺寸 重量有较高 要求的场合 如高速 重载及精密机械传动 齿轮传动齿轮传动 3 机械设计 加工工艺 锻坯 加工毛坯 切齿 热处理 表面淬火 渗碳 氮化 氰化 磨齿 表面淬火 渗碳 若氮化 氰化 变形小 不磨齿 专用磨床 成本高 精度可达4 5 6级 2 铸钢 用于d 400 600mm的大尺寸齿轮 不重要的 批量生产的齿轮 3 铸铁 4 非金属材料 2 中低速 中低载齿轮传动 大 小齿轮齿面有一定硬度差 HB1 HB2 20 50 三 材料的选择原则 1 按不同工况选材 齿轮传动齿轮传动 4 机械设计 1 使大 小齿轮寿命接近 2 减摩性 耐磨性好 3 小齿轮可对大齿轮起冷作硬化作用 3 有良好的加工工艺性 便于齿轮加工 1 大直径d 400 用ZG 2 大直径齿轮 齿面硬度不宜太高 HB 200 以免中途换刀 4 材料易得 价格合理 举例 起重机减速器 小齿轮45钢调质 HB230 260 大齿轮45钢正火 HB180 210 机床主轴箱 小齿轮40Cr或40MnB 表淬 HRC50 55 大齿轮40Cr或40MnB 表淬 HRC45 50 齿轮传动齿轮传动 5 机械设计 四 齿轮传动的许用应力四 齿轮传动的许用应力 许用应力是对特定实验条件下的极限应力的修正确定的 H Z H S NT lim FF YYY F SX STNT lim ZNT YNT 应力循环次数影响齿面接触和齿根弯曲疲劳寿命系数 ZNT 图6 8 YNT 图6 9 YST 实验齿轮应力修正系数 国标YST 2 0 SH SF 安全系数SH 1 0 SF 1 25 1 5 稳定载荷时 hL jnLN60 j 齿轮每转一周 同侧齿面啮合次数 n 齿轮转速 r min Lh 齿轮设计寿命 h 工作时间 YX 弯曲强度尺寸系数 M 5时 YX 1 。