1、11.10 齒輪的常用材料及許用應(yīng)力齒輪的常用材料及許用應(yīng)力 11.10.1 齒輪材料的基本要求齒輪材料的基本要求齒面要硬，齒芯要韌，并易于加工和熱處理 11.10.2 齒輪常用材料及其熱處理齒輪常用材料及其熱處理 齒輪材料選用的基本原則 ： *齒輪材料必須滿(mǎn)足工作條件的要求，如強(qiáng)度、壽命、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等*應(yīng)考慮齒輪尺寸大小，毛坯成型方法及熱處理和制造工藝*小齒輪齒面硬度要高于大齒輪2050HBS原因：1）小齒輪齒根強(qiáng)度較弱2）小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)較多3)當(dāng)大小齒輪有較大硬度差時(shí)，較硬的小齒輪會(huì)對(duì)較軟的大齒輪齒面產(chǎn)生冷作硬化的作用，可提高大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度常用材料1、鍛鋼具有強(qiáng)度高、韌性好

2、、便于制造、便于熱處理等優(yōu)點(diǎn)，大多數(shù)齒輪都用其制造A、軟齒面齒輪齒面硬度350HBS，常用中碳鋼和中碳合金鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。 適用于強(qiáng)度、精度要求不高的場(chǎng)合 先熱處理后加工B、硬齒面齒輪 齒面硬度大于350HBS，常用的材料為中碳鋼或中碳合金鋼經(jīng)表面淬火處理，若用低碳鋼或低碳合金鋼，需滲碳淬火 先加工后熱處理再磨齒加工2、鑄鋼當(dāng)齒輪的尺寸較大（大于400mm600mm）而不便于鍛造時(shí)，可用鑄造的方法制成鑄鋼齒坯，再進(jìn)行正火處理以細(xì)化晶粒3、鑄鐵低速、輕載場(chǎng)合的齒輪可以制成鑄鐵齒坯加工性能、抗點(diǎn)蝕、抗膠合性能均較好，但強(qiáng)度低、耐磨性能、抗沖擊性能差，為避免局部折斷，其齒寬應(yīng)取的小些4、非金

3、屬材料彈性模量小，傳動(dòng)中輪齒的變形可減輕動(dòng)載荷和噪聲，適用于高速輕載、精度要求不高的場(chǎng)合常用的有夾布膠木、工程塑料等選擇材料時(shí)，首先考慮工作條件，其次是從結(jié)構(gòu)上滿(mǎn)足傳動(dòng)的要求輪齒常用材料的力學(xué)性能及應(yīng)用范圍見(jiàn)表11.811.10.3 11.10.3 許用應(yīng)力許用應(yīng)力 HHNHSZ/lim齒輪的許用應(yīng)力齒輪的許用應(yīng)力是以試驗(yàn)齒輪在是以試驗(yàn)齒輪在特定條件特定條件下經(jīng)疲下經(jīng)疲勞試驗(yàn)測(cè)得的試驗(yàn)齒輪的疲勞極限應(yīng)力，并對(duì)其進(jìn)行修正得勞試驗(yàn)測(cè)得的試驗(yàn)齒輪的疲勞極限應(yīng)力，并對(duì)其進(jìn)行修正得出的。修正時(shí)主要考慮出的。修正時(shí)主要考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的影響和的影響和可靠度可靠度1.1.齒面接觸疲勞許用應(yīng)力為：

4、齒面接觸疲勞許用應(yīng)力為：2.2.齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力為：齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力為：FFFNSYlim式中帶下標(biāo)的應(yīng)力為試驗(yàn)齒輪在持久壽命期內(nèi)失效概式中帶下標(biāo)的應(yīng)力為試驗(yàn)齒輪在持久壽命期內(nèi)失效概率為的疲勞極限應(yīng)力。率為的疲勞極限應(yīng)力。接觸疲勞極限接觸疲勞極限m m查圖查圖11.2311.23，彎曲疲勞極限彎曲疲勞極限m m查圖查圖11.2411.24，其值已計(jì)人應(yīng)力集中的，其值已計(jì)人應(yīng)力集中的影響。影響。受對(duì)稱(chēng)循環(huán)彎曲應(yīng)力的齒輪，應(yīng)將圖受對(duì)稱(chēng)循環(huán)彎曲應(yīng)力的齒輪，應(yīng)將圖11.2411.24中的值乘中的值乘0.70.7。、分別為分別為齒面接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)和和齒根彎曲疲齒根彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)勞強(qiáng)度安全系數(shù)，可查表，可查表11.911.9。Y YN N、Z ZN N分別為分別為彎曲疲勞壽命系數(shù)和接觸疲勞壽命系數(shù)彎曲疲勞壽命系數(shù)和接觸疲勞壽命系數(shù)，彎曲疲勞壽命系數(shù)彎曲疲勞壽命系數(shù)Y YN N查圖查圖11.2511.25；接觸疲勞壽命系數(shù)接觸疲勞壽命系數(shù)ZNZN查圖查圖11.2611.26。圖中圖中N N為為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，N N6060L Lh h，其中其中n n為為齒輪轉(zhuǎn)速齒輪轉(zhuǎn)速