齿轮的材料选择及热处理

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齿轮用于机械装置中功率的传递与速度的调节 ，在汽车 、
拖拉机 、 机床 、 起重机械等产品中不仅有重要的作用 ， 而且用
量相当大 。 齿轮工作时 ，通过齿面的接触传递动力 ，齿部承受
很大的交变弯曲应力和接触应力 ， 在相互啮合的齿面上会有
强烈的摩擦 ，啮合不均匀时还会产生冲击力 。齿轮的主要损
坏形式是齿部折断和齿面的过渡磨损 。 齿轮-般都需经过适
当的热处理 ，以提高承载能力和延长使用寿命 ，齿轮在热处理
后应满足下列性能要求 : ① 较高的弯曲疲劳强度和接触疲劳
强度 ( 抗疲劳点蚀 ) 。 ② 齿面具有较高的硬度和耐磨性 。 ③ 齿
轮心部具有足够的强度和韧性 。
齿轮的材料及热处理对齿轮的内在质量和使用性能都有
很大的影响 ，因此 ， 要合理地选择齿轮材料和制定热处理工
艺 。 下面主要介绍钢制齿轮的材料选择及热处理工艺 。
1 齿轮材料的选择
具体齿轮材料的选用主要是根据齿轮工作时载荷的大
小 、 转速的高低及齿轮的精度要求来确定 。载荷大小是指齿
轮传递转矩的大小 ，通常以齿面上单位压应力作为衡量标志 ，
-般分为轻载荷 、 中载荷 、 重载荷和超重载荷 。齿轮工作时转
速越大 ，齿面和齿根受到的交变应力次数越多 ，齿面磨损越严
重 。 因此 ，可把齿轮转动的圆周速度 v的大小作为材料承受
疲劳和磨损的尺度 ，-般分为 : 低速齿轮 ( 1 ～9 m / s) ; 中速齿
轮 ( 6～10 m / s) ; 高速齿轮 ( 10 ～15 m / s) 。 齿轮的精度高 ， 则
齿形准确 ，公差小 ，啮合紧密 ， 传动平稳且无噪声 。机床齿轮
精度-般为 6 ～8 级 ( 中 、 低速 ) 和 8 ～12 级 ( 高速 ) ， 汽车 、 拖
拉机齿轮精度-般为 6～8级
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