1、11.10 齒輪的常用材料及許用應力,11.10.1 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,齒輪材料選用的基本原則 ： * 齒輪材料必須滿足工作條件的要求，如強度、壽命、可靠性、經(jīng)濟性等 * 應考慮齒輪尺寸大小，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）小齒輪齒根強度較弱,2）小齒輪的應力循環(huán)次數(shù)較多,3) 當大小齒輪有較大硬度差時，較硬的小齒輪會對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度,常用材料,1、鍛鋼 具有強度高、韌性好、便于制造、便于熱處理等優(yōu)點，大多數(shù)

2、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，進行調(diào)質(zhì)或正火處理。 適用于強度、精度要求不高的場合 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,當齒輪的尺寸較大（大于400mm600mm）而不便于鍛造時，可用鑄造的方法制成鑄鋼齒坯，再進行正火處理以細化晶粒,3、鑄鐵,低速、輕載場合的齒輪可以制成鑄鐵齒坯 加工性能、抗點蝕、抗膠合性能均較好，但強度低、耐磨性能、抗沖擊性能差，為避免局部折斷，其齒寬應取的小些,4、非金屬材料,彈性模量小

3、，傳動中輪齒的變形可減輕動載荷和噪聲，適用于高速輕載、精度要求不高的場合 常用的有夾布膠木、工程塑料等 選擇材料時，首先考慮工作條件，其次是從結構上滿足傳動的要求,輪齒常用材料的力學性能及應用范圍見表11.8,11.10.3 許用應力,齒輪的許用應力是以試驗齒輪在特定條件下經(jīng)疲勞試驗測得的試驗齒輪的疲勞極限應力，并對其進行修正得出的。修正時主要考慮應力循環(huán)次數(shù)的影響和可靠度,1.齒面接觸疲勞許用應力為：,2.齒根彎曲疲勞許用應力為：,F,式中帶下標的應力為試驗齒輪在持久壽命期內(nèi)失效概率為的疲勞極限應力。,接觸疲勞極限m查圖11.23， 彎曲疲勞極限m查圖11.24，其值已計人應力集中的 影響。 受對稱循環(huán)彎曲應力的齒輪，應將圖11.24中的值乘0.7。 、分別為齒面接觸疲勞強度安全系數(shù)和齒根彎曲疲勞強度安全系數(shù)，可查表11.9。 YN、ZN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)YN查圖11.25； 接觸疲勞壽命系數(shù)ZN查圖11.26。 圖中N為應力循環(huán)次數(shù)