如何选择材料和毛坯

相关知识

一、齿轮常用材料

齿轮常用的材料有钢、铸铁、非金属材料等，其中锻钢最为常用，只有当齿轮的尺寸较大（da＞400～600 mm）或结构复杂不容易锻造时，才采用铸钢。在一些低速轻载的开式齿轮传动中，也常采用铸铁齿轮。在高速、小功率、精度要求不高或需要低噪声的特殊齿轮传动中，可以采用非金属材料。齿轮常用材料及机械性能见表3-3。

表3-3　常用材料及机械性能

续表

提示：

40Cr钢可用40MnVB替代；20Cr、20CrMnTi钢可用20Mn2B或20MnVB替代。

二、齿轮材料选用

齿轮应按照使用时的工作条件选用合适的材料，如图3-7所示。齿轮材料选择合适与否对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。

三、齿轮毛坯选择

齿轮毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件。(www.xing528.com)

（1）棒料：用于小尺寸、结构简单且对强度要求不太高的齿轮。

（2）锻件：用于强度要求高，并要求耐磨损、耐冲击的齿轮。

（3）铸件：铸钢件用于直径大或结构形状复杂，不宜锻造的齿轮；铸铁件用于受力小、无冲击的开式传动的齿轮。其多用于直径大于φ400～φ600 mm的齿轮。

图3-7　齿轮零件常用材料

提示：

（1）对于小尺寸、形状复杂的齿轮，可以采用精密铸造、压力铸造、精密锻造、粉末冶金、热轧和冷挤等新工艺制造出具有轮齿的齿坯，以提高劳动生产率，节约原材料。

（2）行业标准《机械行业节能设计规范》JBJ 14—2004中规定，锻件原材料截面直径大于φ350 mm的应采用钢锭。

（1）阅读教材材料与毛坯选择相关知识，试说明齿轮的常用材料是什么，以及如何选用齿轮毛坯。

（2）完成任务单3.1的相应任务。根据本步骤所学的相关知识及减速器传动的工作环境、技术要求及其结构，分析确定该齿轮的毛坯，并思考下面问题。

该齿轮材料要求表面淬火58～64 HRC，芯部35～48 HRC，设计人员选用45钢，请分析该材质能否满足需要。