減速器齒輪材料的技術要求與國內外減速器齒輪材料的選擇。
通過對傳統加工材料的分析和比較,我國在建筑材料、金屬材料和有機聚合物材料的消費排名、產量和應用方面處于世界領先地位。在減速器的制造設計方面,研究方向將朝著低成本、高精度、高效率的方向發展。目前,我國引進的高水平機床和齒輪精度可與國際先進水平相比,但傳動部件的材料和控制技術還不能與國際先進水平相比。因此,在提高工作能力和制造工藝的同時,還需要提高減速齒輪的制造材料和質量。減速器的使用和運行是由齒輪之間的嚙合實現力傳遞的。在減速器設計過程中,不僅要分析材料的性能是否與零件目前的所需要工作條件一致,還要分析材料的經濟性,確保材料易于制造,從而提高零件的生產效率,降低企業的運行成本和不必要的損耗。如果齒輪材料選擇不當,零件就會磨損甚至無法使用。
一、減速器齒輪材料的技術要求
1、材料的機械性能及要求。
材料的力學性能主要包括強度、硬度等指標,反映了材料在使用過程中所顯示的特性。齒輪嚙合時,齒面接觸時存在接觸應力,齒根最大彎曲的地方應力較大,可能出現齒面故障。齒面的每一點都可能產生一些滑動,甚至磨損。齒輪故障的主要形式是齒面塑性變形、齒面點蝕、齒面膠合、和齒輪折斷。因此,齒輪材料應保持較高的接觸疲勞強度以及彎曲疲勞強度,齒面應具有足夠的耐磨性和硬度,所有的齒輪材料應具有一定的強度和韌性。
2、材料加工工藝要求。
材料的工藝性能是指材料本身能夠更好地滿足加工能力的所有要求。齒輪制造需要鍛造、切割和熱處理,因此在選擇材料時應注意材料的工藝加工功能。
3、材料本身的經濟要求。
經濟是指成本最低,收益最大,性價比最高。在滿足功能要求的情況下,還需要考慮如何降低齒輪的制造成本,確保收益。
二、國內外減速器齒輪材料的選擇
目前,我國減速器齒輪材料的選擇主要參照JBt10816-2007和JBT 10817-2007這些文件中提出的有關要求規定執行。齒輪和齒輪軸為20CrMnMo鍛造件,齒面滲碳淬火,齒面硬化層深度為0.15mA~0.25mN;齒輪表面硬度為54~58HRC,芯部硬度為33~38HRC;出口軸的表面硬度為58~62 HRC,芯部硬度為38~42 HRC。允許使用具有相同機械性能的其他類型的材料,但不得使用鑄造齒輪。軸的材料為42CrMo,淬火和回火,硬度為255~286 HBW。允許使用其他具有相同機械性能的材料,但不得使用鑄件。
目前,國外硬齒面齒輪材料主要選用優質合金鋼17crnimo,經滲碳、淬火和精加工而成。齒輪和熱處理的質量由iso6336-1996的相關要求控制。在中國,性能最接近的材料是20CrNi2Mo,在一些大型機械設備中,中國一些重型齒輪所用的材料是20CrNiMo。