轴类齿轮零件选材_PPT格式课件下载.ppt

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此外，轴大部受交变应力及一定较大摩擦；

此外，轴大部受交变应力及一定的过载或冲击作用。

的过载或冲击作用。

主要失效形式：

疲劳断裂；

轴颈或花键处过度磨损；

过量变形等。

性能要求性能要求性能要求性能要求:

良好的综合力学性能（强度和塑性、韧性良好良好的综合力学性能（强度和塑性、韧性良好配合），以防止断裂配合），以防止断裂;

高的疲劳强度高的疲劳强度;

轴颈、花键等处较高硬度与耐磨性。

轴类零件选材轴类零件选材轴类零件选材轴类零件选材（进行强度、刚度计算与结构设计后，提出要求）（进行强度、刚度计算与结构设计后，提出要求）（进行强度、刚度计算与结构设计后，提出要求）（进行强度、刚度计算与结构设计后，提出要求）轻载、低速的一般轴（心轴、拉杆、螺栓等）：

轻载、低速的一般轴（心轴、拉杆、螺栓等）：

Q235Q275，不热处理。

不热处理。

中等载荷，一般精度轴（曲轴、机床主轴等）：

3550钢，热处理。

钢，热处理。

重载、高精度或恶劣条件轴（汽车、拖拉机轴，压力机重载、高精度或恶劣条件轴（汽车、拖拉机轴，压力机曲线等），合金钢：

曲线等），合金钢：

40Cr、40MnB、30CrMnSi、35CrMo、40CrNiMo；

20Cr、20CrMnTi（渗碳）；

渗碳）；

38CrMoAl（氮化）；

氮化）；

9Mn2V、GCr15等，采用相应的热处理。

等，采用相应的热处理。

轴类零件加工工艺路线轴类零件加工工艺路线轴类零件加工工艺路线轴类零件加工工艺路线机床主轴机床主轴机床主轴机床主轴材料：

材料：

45钢。

钢。

热处理技术条件：

整体调质整体调质220250HBS；

轴颈、锥孔表面淬火轴颈、锥孔表面淬火5258HRC。

工艺路线：

锻造锻造正火正火粗加工粗加工调质调质半精加工半精加工表面淬火及低表面淬火及低温回火温回火磨削。

磨削。

常见机床主轴的工作条件、用材及热处理情况（下表）。

图图6-4表表6-2CM6140车床主轴车床主轴机床主轴工作条件、用材及热处理机床主轴工作条件、用材及热处理汽车半轴汽车半轴汽车半轴汽车半轴汽车半轴汽车半轴材料：

40Cr（中型载重汽车；

若重型则选中型载重汽车；

若重型则选40CrMnMo）。

热处理技术条件热处理技术条件:

正正火火，187241HBS；

调调质质，杆杆部部3742HRC，盘盘部部外外圆圆2434HRC。

锻造锻造正火正火机加工机加工调质调质盘部钻孔盘部钻孔精加工。

精加工。

图图6-6内燃机曲轴内燃机曲轴内燃机曲轴内燃机曲轴选材：

选材：

轻、中载荷及低、中速内燃机用球铁；

重载及中、高速轻、中载荷及低、中速内燃机用球铁；

重载及中、高速时用锻钢。

时用锻钢。

110型柴油机球墨铸铁曲轴。

型柴油机球墨铸铁曲轴。

QT600-3球铁。

球铁。

整体正火，整体正火，b650MPa，ak15J/cm2，240300HBS；

轴颈表面淬火、低温回火轴颈表面淬火、低温回火（55HRC，珠光体数珠光体数量量70%）。

铸铸造造成成形形正正火火+高高温温回回火火切切削削加加工工轴轴颈颈表表面面淬淬火、回火火、回火磨削。

锻造合金曲轴锻造合金曲轴材料：

50CrMoA（机车内燃机曲轴）。

机车内燃机曲轴）。

整整体体调调质质，b950MPa、s750MPa、12%、45%、ak56J/cm2及及3035HRC；

轴轴颈颈表表面面淬淬火火回回火，火，6065HRC、硬化层深硬化层深38mm。

工艺路线工艺路线:

锻锻造造退退火火粗粗加加工工调调质质半半精精加加工工表表面面淬淬火火、回火回火磨削。

齿轮类零件材料选择齿轮类零件材料选择（gear）齿轮的工作条件与性能要求齿轮的工作条件与性能要求齿轮的工作条件与性能要求齿轮的工作条件与性能要求工作条件工作条件工作条件工作条件:

滚动滑动摩擦和接触疲劳压应力滚动滑动摩擦和接触疲劳压应力滚动滑动摩擦和接触疲劳压应力滚动滑动摩擦和接触疲劳压应力齿轮功能：

齿轮功能：

传递动力、改变运动速度和运动方向。

负负荷荷特特点点：

齿齿轮轮交交变变弯弯曲曲应应力力，一一定定冲冲击击载载荷荷，齿齿面面很大接触应力及强烈摩擦。

很大接触应力及强烈摩擦。

失效形式：

断齿、齿面剥落及过度磨损。

高接触疲劳强度、高表面硬度和耐磨性。

高抗弯强度、适当心部强度和韧性。

良好切削加工性和热处理工艺性。

齿轮选材齿轮选材齿轮选材齿轮选材选材原则：

选材原则：

传传动动方方式式（开开式式或或闭闭式式）、载载荷荷性性质质和和大大小小（齿齿面面接接触触应应力力和和冲冲击击负负荷荷等等），传传动动速速度度、精精度度及及齿齿面面硬化要求及齿轮副材料和硬度匹配等。

硬化要求及齿轮副材料和硬度匹配等。

钢制齿轮钢制齿轮钢制齿轮钢制齿轮:

轻载、低中速，冲击力小，精度低齿轮：

碳碳钢钢（Q255、Q275、45、50Mn等等），正正火火或或调调质质成成软软面齿轮。

如减速箱齿轮等。

面齿轮。

中载、中速、中等冲击、运动平稳齿轮：

中中碳碳（合合金金）钢钢（45、40Cr、42SiMn、55Tid等等）。

感感应淬火回火硬齿面（应淬火回火硬齿面（5055HRC）。

）。

如机床齿轮。

重载、中高速、大冲击载荷齿轮：

低低碳碳（合合金金）钢钢（20Cr、20MnB、20CrMnTi）渗渗碳碳（碳碳氮氮共共渗渗）及及淬淬火火低低温温回回火火，齿齿面面5863HRC。

如如汽车、拖拉机变速齿轮和后桥齿轮。

汽车、拖拉机变速齿轮和后桥齿轮。

精密传动齿轮或硬面内齿轮，要求热处理变形小：

38CrMoAl、35CrMo等等。

调调质质及及气气体体氮氮化化。

如如非非重重载载、工作平稳的精密齿轮。

工作平稳的精密齿轮。

铸钢齿轮：

大大尺尺寸寸（400mm）、形形状状复复杂杂、受受冲冲击击的的齿齿轮轮，退退火火或或正火状态使用正火状态使用（耐磨性要求高者采用表面淬火耐磨性要求高者采用表面淬火）。

铸铁齿轮：

灰铸铁，用于轻载、低速、不受冲击的齿轮。

有色金属齿轮：

铜铜合合金金、铝铝合合金金，用用于于有有腐腐蚀蚀介介质质的的轻轻载载齿齿轮轮，如如仪仪表表齿轮等，另特殊用途，如为减摩，用锡青铜作蜗轮。

齿轮等，另特殊用途，如为减摩，用锡青铜作蜗轮。

工程塑料齿轮：

尼尼龙龙等等。

轻轻、摩摩擦擦系系数数小小、减减振振减减噪噪。

用用于于轻轻载载、无无润润滑的小型齿轮（仪表、小型机械）。

滑的小型齿轮（仪表、小型机械）。

齿轮加工工艺路线及选材实例齿轮加工工艺路线及选材实例齿轮加工工艺路线及选材实例齿轮加工工艺路线及选材实例机床齿轮机床齿轮机床齿轮机床齿轮负荷特点：

运转平稳、负荷不大，条件较好。

正正火火（160217HBS）；

表表面面高高频频淬淬火火、回回火火（5055HRC）。

锻锻造造正正火火粗粗加加工工调调质质半半精精加加工工高高频频淬淬火火、回回火火精磨。

精磨。

汽车、拖拉机齿轮汽车、拖拉机齿轮汽车、拖拉机齿轮汽车、拖拉机齿轮负荷特点：

承载、磨损及冲击负荷较大，工作条件比较繁重。

20CrMnTi。

渗碳层深渗碳层深0.81.3mm，表层表层Wc为为0.8%1.05%，齿面，齿面5862HRC。

心部心部3345HRC。

锻造锻造正火正火粗加工、半精加工粗加工、半精加工渗碳淬火、低温回渗碳淬火、低温回火火。

图图6-9解放牌汽车变速齿轮简图代表性零件代表性零件材料的种类及牌号材料的种类及牌号使用性能要求使用性能要求处理及其他处理及其他机床床身、轴承座、齿轮箱、缸盖、变速器壳、离合器壳灰口铸铁HT200刚度、强度、尺寸稳定性时效机床座、工作台灰口铸铁HT150刚度、强度、尺寸稳定性时效齿轮箱、联轴器、阀壳灰口铸铁HT250刚度、强度、尺寸稳定性去应力退火差速器壳、减速器壳、后桥壳球墨铸铁QT400-15刚度、强度、韧度、耐蚀退火承力支架、箱体底座铸钢ZG270-500刚度、强度、耐冲击正火支架、挡板、盖、罩、壳钢板Q235、08、20、16Mn刚度、强度不热处理车辆驾驶室车箱钢板08刚度冲压成形部分箱体支承类零件用材情况