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齒輪是依靠本身的結(jié)構(gòu)尺寸和材料強(qiáng)度來承受外載荷的，這就要求材料具有較高強(qiáng)度韌性和耐磨性；由于齒輪形狀復(fù)雜，齒輪精度要求高，還要求材料工藝性好。

常用材料為鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵。

一、鍛鋼

根據(jù)齒面硬度分為兩大類

HB＜350時(shí)，稱為軟齒面
H8＞350時(shí)，稱為硬齒面

l．齒面硬度 HB＜350

工藝過程：鍛造毛坯→正火--粗車→調(diào)質(zhì)、精加工

常用材料；45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB

特點(diǎn)：

具有較好的綜合性能，齒面具有較高強(qiáng)度和硬度，齒芯具有較好韌性。
熱處理后切齒精度可達(dá)8級(jí) 。
制造簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)率高，對(duì)精度要求不高 。

2．齒面硬度 HB＞350

采用中碳鋼時(shí)：

工藝過程：鍛造毛坯→常化→粗切→調(diào)質(zhì)→精切→高、中頻淬火→低溫回火→珩齒或研磨劑跑合、電火花跑合。

常用材料：45、40Cr、40CrNi 。

特點(diǎn)：

齒面硬度高 HRC＝48-55，接觸強(qiáng)度高，耐磨性好。
齒芯保持調(diào)質(zhì)后的韌性，耐沖擊能力好，承載能力較高。
精度下降半數(shù)，可達(dá)7級(jí)精度。
適用于大量生產(chǎn)，如：汽車、機(jī)床等中速中載變速箱齒輪。

采用低碳鋼時(shí)：

鍛造毛坯→常化→粗切→調(diào)質(zhì)→精切→滲碳淬火→低溫回火→磨齒。達(dá)6級(jí)、7級(jí)。

常用材料；20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo 。

特點(diǎn)：

齒面硬度，承載能力強(qiáng)。
芯部韌性好，耐沖擊 。
適合于高速、重載、過載傳動(dòng)或結(jié)構(gòu)要求緊湊的場(chǎng)合，機(jī)車主傳動(dòng)齒輪、航空齒輪。

二、鑄鋼

當(dāng)齒輪直徑d〉400mm，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鍛造有困難時(shí)，可采用鑄鋼 。
材料ZG45.ZG55，正火處理。
常化，調(diào)質(zhì)。

三、鑄鐵

抗膠合及抗點(diǎn)蝕能力強(qiáng)，但抗沖擊耐磨性差。

適合工作平穩(wěn)，功率不大低速或尺寸較大形狀復(fù)雜時(shí)用。能在缺油條件下工作，適于開式傳動(dòng)。

四、非金屬材料

布質(zhì)、木質(zhì)、塑料、尼龍、適于高速輕載。

選取材料時(shí)應(yīng)考慮：

齒輪的工作條件不同，輪齒的破壞形式不同，是確定齒輪強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則和選擇材料和熱處理的根據(jù)。

1．對(duì)于受沖擊載荷時(shí)，輪齒容易折斷應(yīng)選用韌性較好的材料，可選用低碳鋼滲碳淬火。

2．對(duì)于高速閉式傳動(dòng)，齒面易點(diǎn)蝕，應(yīng)選用齒面硬度較好的材料，可選用中碳鋼表面淬火。

3．對(duì)于低速中載，輪齒折斷，點(diǎn)蝕，磨損均可發(fā)生時(shí)，應(yīng)選取機(jī)械強(qiáng)度，齒面硬度等綜合機(jī)械性能好的材料，可選中碳鋼調(diào)質(zhì)精切。

4．力求材料品種少，便于管理，考慮資源和供應(yīng)情況。

5．當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸要求緊湊，耐磨性高時(shí)，要采用合金鋼。

6．制造單位的設(shè)備及技術(shù)情況。