1、齿轮传动 1机械设计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 2机械设计1) 软齿面齿轮 HB350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HB160300) 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
2、、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 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 400600mm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+( 2050)。三、材料的选择原则1、按不同工况选材。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
3、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 ZG2)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 HB230260大齿轮 45钢正火 HB180210机床主轴箱:小齿轮 40Cr或 40MnB 表淬 HRC5055大齿轮 40Cr或 40MnB 表淬 HRC4550齿轮传动 5机械设计四、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。 HZH SNT /lim FFYYYF SXSTNT /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 6.9YST:实验齿轮应力修正系数,国标 YST 2.0SH,SF:安全系数 SH 1.0, SF 1.25 1.5稳定载荷时 :hL jnLN 60j 齿轮每转一周,同侧齿面啮合次数n 齿轮转速 r/minLh 齿轮设计寿命( h),工作时间YX:弯曲强度尺寸系数。 M5时, YX=1