ms>8时，1.2-1.6mm
齿面硬度：
58-64HRC
心部硬度：
ms≤8时，32-45HRC；ms>8时，29-45HRC
汽车驱动桥主动及从动圆锥齿轮
20CrMnTi
20CrMnMo
渗碳
3
汽车驱动桥差速器行星及半轴齿轮
20CrMnTi
20CrMo
20CrMnMo
渗碳
同序号1渗碳的技术条件
4
汽车发动机凸轮轴齿轮
灰口铸铁
HT180
HT200
170-229HB
5
汽车曲轴正时齿轮
35、40、45
40Cr
正火
149-179HB
调质
207-241HB
6
汽车起动机齿轮
15Cr
20Cr
20CrMo
15CrMnM,
20CrMnTi
渗碳
层深：
0.7-1.1mm
表面硬度：
58-63HRC
心部硬度：
33-43HRC
7
汽车里程表齿轮
20
（浅层）碳氮共渗
层深：
0.2-0.35mm
8
拖拉机传动齿轮，动力传动装置中的圆柱齿轮，圆锥齿轮及轴齿轮
20Cr
20CrMo,
20CrMnMo
20CrMnTi,
30CrMnTi
渗碳
层深：
≮模数的0.18倍，但≯2.1mm
各种齿轮渗层深度的上下限≯0.5mm,硬度要求序号1、2
40Cr,
40Cr
（浅层）碳氮共渗
同序号1中碳氮共渗的技术条件
9
拖拉机曲轴正时齿轮，凸轮轴齿轮，喷油泵驱动齿轮
45
正火
156-217HB
调质
217-255HB
灰口铸铁
HT180
170-229HB
10
汽车拖拉机油泵齿轮
40，45
调质
28-35HRC
① mn—法向模数；②ms—端面模数
与机床齿轮比较，汽车、拖拉机齿轮工作时受力较大，受冲击频繁，因而对性能的要求较高。
这类齿轮通常使用合金渗碳钢（例如：
20CrMnTi、20MnVB）制造。
其工艺路线为：
备料→锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火+低温回大→喷丸→磨削→装配。
正火处理的作用与机床齿轮相同。
经渗碳、淬火+低温回火后，齿面硬度可达58~62HRC，心部硬度为35~45HRC。
齿轮的耐冲击能力、弯曲疲劳强度和接触疲劳强度均相应提高。
喷丸处理能使齿面硬度提高约2~3HRC，并提高齿面的压应力，进一步提高接触疲劳强度。
齿轮在使用状态下的显微组织为：
表面是回火马氏体+残余奥氏体+碳化物颗粒，心部淬透时是低碳回火马氏体（+铁素体），未淬透时，是索氏体+铁素体。
㈡轴类零部件的选材
轴是机械工业中最基础的零部件之一，主要用以支承传动零部件并传递运动和动力。
1、轴的工作条件，主要失效形式及对性能的要求。
⑴轴的工作条件：
①传递扭矩，承受交变扭转载荷作用。
同时也往往承受交变弯曲载荷或拉、压载荷的作用。
②轴颈承受较大的磨擦。
③承受一定的过载或冲击载荷。
⑵轴的主要失效形式：
①疲劳断裂由于受交变的扭转载荷和弯曲疲劳载荷的长期作用，造成轴的疲劳断裂，这是最主要的失效形式。
②断裂失效由于受过载或冲击载荷的作用，造成轴折断或扭断。
③磨损失效轴颈或花键处的过度磨损使形状、尺寸发生变化。
⑶对轴用材料的性能要求：
①高的疲劳强度，以防止疲劳断裂。
②良好的综合力学性能，以防止冲击或过载断裂。
③良好的耐磨性，以防止轴颈磨损。
2、典型轴的选材
对轴类零部件进行选材时，应根据工作条件和技术要求来决定。
承受中等载荷，转速又不高的轴，大多选用中碳钢（例如45钢），进行调质或正火处理。
对于要求高一些的轴，可选用合金调质钢（例如40Cr）并进行调质处理。
对要求耐磨的轴颈和锥孔部位，在调质处理后需进行表面淬火。
当轴承受重载荷、高转速、大冲击时，应选用合金渗碳钢（例如20CrMnTi）进行渗碳淬火处理。
⑴机床主轴
图13-8为C620车床主轴简图。
该主轴承受交变扭转和弯曲载荷。
但载荷和转速不高，冲击载荷也不大。
轴颈和锥孔处有磨擦。
按以上分析，C620车床主轴可选用45钢，经调质处理后，硬度为220~250HB，轴颈和锥孔需进行表面淬火，硬度为46~54HRC。
其工艺路
图13-8C620车床主轴简图
线为：
备料→锻造→正火→粗机械加工→调质→精机械加工→表面淬火+低温回火→磨削→装配。
正火可改善组织、消除锻造缺陷，调整硬度便于机械加工，并为调质做好组织准备。
调质可获得回火索氏体，具有较高的综合力学性能，提高疲劳强度和抗冲击能力。
表面淬火+低温回火可获得高硬度和高耐磨性。
表13-5给出了机床主轴的选材和热处理。
表13-5根据工作条件推荐选用的机床主轴材料及其热处理工艺
序号
工作条件
选用钢号
热处理工艺
硬度要求
应用举例
1
⑴在滚动轴承内运转
⑵低速、轻或中等载荷
⑶精度要求不高
⑷稍有冲击载何
45
调质：
820~8400C淬火，550~5800C回火
220~250HB
一般简易机床主轴
2
⑴在滚动轴承内运转
⑵转速稍高、轻或中载荷
⑶精度要求不太高
⑷冲击、交变载荷不大
45
整体淬硬：
820~8400Ｃ水淬，350~4000Ｃ回火
40~45HRC
龙门铣床、立式铣床、小型立式车床的主轴
正火或调质后局部淬火
正火：
840~8600Ｃ空冷
调质：
820~8400Ｃ水淬，550~5800C回火
局部淬火：
820~8400Ｃ水淬，240~2800Ｃ回火
≤229HB
220~250HB
46~51HRC
3
⑴在滚动或滑动轴承内
⑵低速、轻或中载荷
⑶精度要求不很高
⑷有一定的冲击、交变载荷
45
正火或调质后轴颈部分表面淬火
正火：
840~8600Ｃ空冷
调质：
820~8400Ｃ水淬,550~5800C回火
轴颈表面淬火：
860~9000Ｃ高频淬火（水淬），160~2500C回火
≤229HB
220~250HB
46~57HRC
（表面）
CW61100、CB3463、CA6140、C61200等重型车床主轴
4
⑴在滚动轴承内运转
⑵中等载荷、转速略高
⑶精度要求较高
⑷交变、冲击载荷较小
40Ｃr
40MnB
40MnVB
整体淬硬：
830~5800C油淬，360~4000C回火
40~45HRC
滚齿机、铣齿机、组合机床的主轴
调质后局部淬硬
调质：
840~8600C油淬，600~6500C回火
局部淬硬：
830~8500C油淬，280~3200C回火
220~250HB
46~51HRC
5
⑴在滑动轴承内运转
⑵中或重载荷、转速略高
⑶精度要求较高
⑷有较高的交变、冲击载荷
40Cr
40MnB
40MnVB
调质后轴颈表面淬火
调质：
840~8600C油淬，540~6200C回火
轴颈淬火：
860~8800C高频淬火，乳化液冷，160~2800C回火
220~280HB
46~55HRC
铣床、C6132车床主轴，M7475B磨床砂轮主轴
6
⑴在滚动或滑动轴承内运转
⑵轻、中载荷，转速较低
50Mn2
正火：
820~840空冷
S≤241HB
重型机床主轴
7
⑴在滑动轴承内运转
⑵中等或重载荷
⑶要求轴颈部分有更高的耐磨性
⑷精度很高
⑸有较高的交变应力，冲击载荷较小
65Mn
调质后轴颈和方头处局部淬火
调质：
790~8200C油淬，580~6200C回火
轴颈淬火820~8400C高频淬火,200~2200C回火
头部淬火：
790~8200C油淬，260~3000C回火
250~280HB
56~61HRC
50~55HRC
M1450磨床主轴
8
工作条件同上，但表面硬度要求更高
GCr15
9Mn2V
调质后轴颈和方头处局部淬火
调质：
840~8600C油淬，650~6800C回火
局部淬火：
840~8600C油淬,160~2000C回火
250~280HB
≥50HRC
MQ1420
MB1432A磨床砂轮主轴
9
⑴动轴承内运转
⑵等载荷、转速很高
⑶精度要求不很高
⑷有很高的交变、冲击载荷
38CrMoAlA
调质后渗氮
调质：
930~9500C油淬，630~6500C回火
渗氮：
510~5600C渗氮
≤260HB
≥850HV
（表面）
M1G1432高精度磨床砂轮主轴、T4240A坐标镗床主轴、C215056多轴自动车床中心轴、T68镗杆
10
⑴在滑动轴承内运转
⑵中等载荷、转速很高
⑶精度要求不很高
⑷冲击载何不大，但交变应力较高
20Cr
20Mn2B
20MnVB
20CrMnTi
渗碳淬火
910~9400C渗碳
790~8200C淬火（油）
160~2000C回火
表面≥59HRC
Y236刨齿机、Y58插齿机主轴，外圆磨床头架主轴和内圆磨床主轴
11
⑴在滑动轴承内运转
⑵重载荷，转速很高
⑶高的冲击载荷
⑷很高的交交应力
20CrMnTi
12CrNi3
渗碳淬火
910-9400C渗碳
320-3400C油淬
160-2000C回火
表面≥59HRC
Y7163齿轮磨床，、CG1107车床、SG8030精密车床主轴
资料来源：
合金刚手册下册第三分册，治金工业出版,1979年版。
⑵汽轮机主轴
汽轮机主轴尺寸大、工作负荷大，承受弯曲、扭转载荷及离心力和温度的联合作用。
汽轮机主轴的主要失效方式是蠕变变形和由白点、夹杂、焊接裂纹等缺陷引起的低应力脆断、疲劳断裂或应力腐蚀开裂。
因此对汽轮机主轴材料除要求其在性能上具有高的强度和足够的塑韧性外，还要求其锻件中不出现较大的夹杂、白点、焊接裂纹等缺陷。
对于在500℃以上工作的主轴还要求其材料具有一定的高温强度。
根据汽轮机的功率和主轴工作温度的不同，所选用的材料也不同。
对于工作在450℃以下的材料，可不必考虑高温强度，如果汽轮机功率较小（<12000kW），且主轴尺寸较小，可选用45钢，如果汽轮机功率较大（>12000kW），且主轴尺寸较大，则须选用35CrMo钢，以提高淬透性。
对于工作在500℃以上的主轴，由于汽轮机功率大（>125000kW），要求高温强度高，需选用珠光体耐热钢，通常高中压主轴选用25CrMoVA或27Cr2MoVA钢，低压主轴选用15CrMo或17CrMoV钢。
对于工作温度更高，要求更高高温强度的主轴，可选用珠光体耐热钢20Cr3MoWV（<540℃）或铁基耐热合金Cr14Ni26MoTi（<650℃）、Cr14Ni35MoWTiAl（<680℃）制造。
气轮机主轴的工艺路线为：
备料→锻造→第一次正火→去氢处理→第二次正火→高温回火→机械加工→成品。
第一次正火可消除锻造内应力；去氢处理的目的是使氢从锻件中扩散出去，防止产生白点；第二次正火是为了细化组织，提高高温强度；高温回火是为了消除正火产生的内应力，使合金元素分布更趋合理（V、Ti充分进入碳化物，Mo充分溶入铁素体），从而进一步提高高温强度。
⑶内燃机曲轴
曲轴是内燃机的脊梁骨，工作时受交变的扭转、弯曲载荷以及振动和冲击力的作用。
按内燃机的转速不同可选用不同的材料。
通常低速内燃机曲轴选用正火态的45钢或球黑铸铁；中速的内燃机曲轴选用调质态的45钢、调质态的中碳合金钢（例如40Cr）或球墨铸铁。
高速内燃机曲轴选用强度级别再高一些的合金钢（例如42CrMo等）。
内燃机曲轴的工艺路线为：
备料→锻造→正火→粗机械加工→调质→精机械加工→轴颈表面淬火+低温回火→磨削→装配。
各热处理工序的作用与机床主轴的相同。
近年来常采用球墨铸铁代替45钢制作曲轴，其工艺路线为：
备料→熔炼→铸造→正火→高温回火→机械加工→轴颈表面淬火+低温回火→装配。
铸造质量是球墨铸铁的关键，首先要保证铸铁的球化良好、无铸造缺陷，然后再经风冷正火，以增加组织中的珠光体含量并细化珠光体，提高其强度，硬度和耐磨性，高温回火的目的是消除正火所造成的内应力。
㈢汽轮机叶片的选材
叶片是汽轮机的关键部件，它直接起着将蒸汽或燃气的热能转变为机械能的作用。
1、叶片的工作条件、失效方式及性能要求
⑴叶片的工作条件：
①受蒸汽或燃气弯矩的作用；②承受中、高压过热蒸汽的冲刷或湿蒸汽的电化学腐蚀或高温燃气的氧化和腐蚀；③受湿蒸汽中的水滴或燃气中的杂质磨损；④气流作用的频率与叶片自振频率相等时产生的共振力的作用。
⑵叶片的失效方式：
叶片的失效方式为蠕变变形、断裂（包括振动疲劳断裂、应力腐蚀开裂、蠕变疲劳断裂及热疲劳开裂）和表面损伤（包括氧化、电化学腐蚀和磨损）。
⑶对叶片的性能要求：
①高的室温和高温强度、塑性及韧性，以防止蠕变变形和疲劳断裂；②高的化学稳定性，以防止氧化、腐蚀及应力腐蚀开裂；③导热性好，热膨胀系数小，以防止热疲劳破坏；④耐磨性好，以防止冲刷磨损和机械磨损；⑤减振性好，以防止共振疲劳破坏；⑥良好的冷、热加工性能，以利于叶片成型、提高生产效率。
2、叶片的选材及热处理
叶片材料的选择主要取决于工作温度。
对于中、低压汽轮机，叶片工作温度不高（<500℃），其失效的主要方式不是蠕变，而是共振疲劳和应力腐蚀开裂，因此，除在结构设计上避免共振外，应选用减振性能好的1Cr13和2Cr13马氏体不锈钢。
对于工作于过热蒸汽中的前级叶片，虽温度较高（450~475℃），但腐蚀不明显，可采用低合金钢20CrMo进行氮化、镀硬铬或堆焊硬质合金。
汽轮机后级叶片的工艺路线为：
备料→模锻→退火→机械加工→调质→热整形→去应力退火→机械加工叶片根→镀硬铬→抛光→磁粉探伤→成品。
退火是为了消除锻造应力，细化组织，改善切削加工性能，为调质作组织准备；调质是为了使叶片获得良好的综合力学性能和高温强度；热整形可提高叶片精度，校正热处理变形；去应力退火是为了消除热整形内应力；镀硬铬是为了提高抗氧化和耐蚀性。
对于高压汽轮机，叶片工作温度高于500℃，蠕变破坏是其失效的主要方式，1Cr13钢已不能满足热强性要求，应选用奥氏体耐热钢1Cr18Ni9Ti。
工作温度低于600℃的高压汽轮机叶片也可选用马氏体耐热钢5Cr11MoV、15Cr12WMoV、15Cr12WMoVNbB、18Cr12WMoVNb。
对于燃气轮机叶片，因工作温度更高，其主要失效方式为蠕变和热疲劳破坏。
当叶片工作温度低于650℃时，可选用奥氏体耐热钢1Cr17Ni13W、1Cr14Ni18W2NbBRE。
在700~750℃时，选用Cr14Ni40MoWTiAl或铁基高温合金。
高于750℃，可选用镍基耐热合金Ni80Cr20或镍基高温合金。
近年来，镍基高温合金的精密铸造、精密模锻、爆炸成形等新工艺已应用于燃气轮机叶片，TaC及NbC纤维增强镍基合金复合材料、SiC及Si3N4等新型陶瓷材料应用于燃气轮机叶片的研究也正在进行中。
1：
根据减速机齿面硬度的大小，通常人们将齿轮传动分为两类，包括硬齿面齿轮传动和软齿面齿轮传动。
2：
根据减速机齿面硬度的大小，通常人们将齿轮传动分为两类，包括硬齿面齿轮传动和软齿面齿轮传动。
3:
通常一对啮合齿轮的齿面硬度均大于350HBS，称为硬齿面齿轮，否则被称为软齿面齿轮。
选择那种齿轮传动要根据设计要求，两种齿轮传动各有利弊，但有于硬齿面传动载荷大，使用寿命长，备广泛的应用。
硬齿面齿轮采用的材料及热处理方法很多，例如常用的几种：
40Cr.45#.45Mn2钢，可以采用最终热处理，高频回火或者氮化处理。
例如：
20Cr.20CrMnTi.20CrMnVB.20CrNiH等可以采用渗碳淬火，如38CrMnAl则可以用氮化工艺达到较高的硬度，一些特殊的材料要用特殊的热处理方法
:
范围
本标准规定了圆柱齿轮减速器的通用技术条件。
本标准适用于低速级中心距α≤1000mm的单级、两级和三级圆柱齿轮减速器（以下简称减速器），也适用于低速级转架半径R≤300mm的单级、两级和三级行星齿轮减速器（以下简称减速器）。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB191—1990 包装储运图示标志
GB/T1184—1996 形状和位置公差 未注公差值
GB/T3480—1988 圆柱齿轮承载能力计算
GB/T4879—1985 防锈包装
GB/T6404—1986 齿轮装置噪声声功率级测定方法
GB/T10095—1988 渐开线圆柱齿轮精度
GB/T11368—1989 齿轮传动装置清洁度
GB/T13306—1991 标牌
GB/T13384—1992 机电产品包装通用技术条件
JB/T5000.4—1998重型机械通用技术条件铸铁件
JB/T5000.8—1998重型机械
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