轴类齿轮零件选材.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,性能要求,:,良好的综合力学性能（强度和塑性、韧性良好,配合），以防止断裂,;,高的疲劳强度,;,轴颈、花键等处较高硬度与耐磨性。,轴类零件选材,（进行强度、刚度计算与结构设计后，提出要求）,轻载、低速的一般轴（心轴、拉杆、螺栓等）：,Q235,Q275,，不热处理。,中等载荷，一般精度轴（曲轴、机床主轴等）：,35,50,钢，热处理。,重载、高精度或恶劣条件轴（汽车、拖拉机轴，压力机曲线等），合金钢：,40Cr,、,40MnB,、,30CrMnSi,、,35CrMo,、,40CrNiMo,；,20Cr,、,20CrMnTi,（渗碳）；,38CrMoAl,（氮化）；,9Mn2V,、,GCr15,等，采用相应的热处理。,轴类零件加工工艺路线,机床主轴,材料：,45,钢。,热处理技术条件：,整体调质,220,250HBS,；,轴颈、锥孔表面淬火,52,58HRC,。,工艺路线：,锻造正火粗加工调质半精加工表面淬火及低,温回火磨削。,常见机床主轴的工作条件、用材及热处理情况（下表）。,图,6-4,表,6-2,CM6140,车床主轴,机床主轴工作条件、用材及热处理,汽车半轴,汽车半轴,材料：,40Cr(,中型载重汽车；若重型则选,40CrMnMo),。,热处理技术条件,:,正火，,187,241HBS,；调质，杆部,37,42HRC,，盘部外圆,24,34HRC,。,工艺路线：,锻造正火机加工调质盘部钻孔精加工。,图,6-6,内燃机曲轴,选材：,轻、中载荷及低、中速内燃机用球铁；重载及中、高速,时用锻钢。,110,型柴油机球墨铸铁曲轴。,材料：,QT600-3,球铁。,热处理技术条件：,整体正火，,b,650MPa,，,a,k,15J/cm,2,，,240,300,HBS,；轴颈表面淬火、低温回火,(55HRC,，珠光体数量,70%),。,工艺路线：,铸造成形正火,+,高温回火切削加工轴颈表面淬火、回火磨削。,锻造合金曲轴,材料：,50CrMoA,（机车内燃机曲轴）。,热处理技术条件：,整体调质，,b,950MPa,、,s,750MPa,、,12%,、,45%,、,a,k,56J/cm,2,及,30,35HRC,；轴颈表面淬火回火，,60,65HRC,、硬化层深,3,8mm,。,工艺路线,:,锻造退火粗加工调质半精加工表面淬火、回火磨削。,齿轮类零件材料选择,(gear),齿轮的工作条件与性能要求,工作条件,:,滚动滑动摩擦和接触疲劳压应力,齿轮功能：,传递动力、改变运动速度和运动方向。,负荷特点：,齿轮交变弯曲应力，一定冲击载荷，齿面很大接触应力及强烈摩擦。,失效形式：,断齿、齿面剥落及过度磨损。,性能要求,:,高接触疲劳强度、高表面硬度和耐磨性。,高抗弯强度、适当心部强度和韧性。,良好切削加工性和热处理工艺性。,齿轮选材,选材原则：,传动方式（开式或闭式）、载荷性质和大小（齿面接触应力和冲击负荷等），传动速度、精度及齿面硬化要求及齿轮副材料和硬度匹配等。,钢制齿轮,:,轻载、低中速，冲击力小，精度低齿轮：,碳钢（,Q255,、,Q275,、,45,、,50Mn,等），正火或调质成软面齿轮。如减速箱齿轮等。,中载、中速、中等冲击、运动平稳齿轮：,中碳（合金）钢（,45,、,40Cr,、,42SiMn,、,55Tid,等）。感应淬火回火硬齿面（,50,55HRC,）。如机床齿轮。,重载、中高速、大冲击载荷齿轮：,低碳（合金）钢（,20Cr,、,20MnB,、,20CrMnTi,）渗碳（碳氮共渗）及淬火低温回火，齿面,58,63HRC,。如汽车、拖拉机变速齿轮和后桥齿轮。,精密传动齿轮或硬面内齿轮，要求热处理变形小：,38CrMoAl,、,35CrMo,等。调质及气体氮化。如非重载、工作平稳的精密齿轮。,铸钢齿轮：,大尺寸,(400mm),、形状复杂、受冲击的齿轮，退火或正火状态使用,(,耐磨性要求高者采用表面淬火,),。,铸铁齿轮：,灰铸铁，用于轻载、低速、不受冲击的齿轮。,有色金属齿轮：,铜合金、铝合金，用于有腐蚀介质的轻载齿轮，如仪表齿轮等，另特殊用途，如为减摩，用锡青铜作蜗轮。,工程塑料齿轮：,尼龙等。轻、摩擦系数小、减振减噪。用于轻载、无润滑的小型齿轮（仪表、小型机械）。,齿轮加工工艺路线及选材实例,机床齿轮,负荷特点：,运转平稳、负荷不大，条件较好。,材料：,45,钢。,热处理技术条件：,正火,(160,217HBS),；,表面高频淬火、回火,(50,55HRC),。,工艺路线：,锻造正火粗加工调质半精加工高频淬火、回火精磨。,汽车、拖拉机齿轮,负荷特点：,承载、磨损及冲击负荷较大，工作条件比较繁重。,材料：,20CrMnTi,。,热处理技术条件：,渗碳层深,0.8,1.3mm,，表层,Wc,为,0.8%,1.05%,，齿面,58,62HRC,。心部,33,45HRC,。,工艺路线：,锻造正火粗加工、半精加工渗碳淬火、低温回,火,。,图,6-9,解放牌汽车变速齿轮简图,代表性零件,材料的种类及牌号,使用性能要求,处理及其他,机床床身、轴承座、齿轮箱、缸盖、变速器壳、离合器壳,灰口铸铁,HT200,刚度、强度、尺寸稳定性,时效,机床座、工作台,灰口铸铁,HT150,刚度、强度、尺寸稳定性,时效,齿轮箱、联轴器、阀壳,灰口铸铁,HT250,刚度、强度、尺寸稳定性,去应力退火,差速器壳、减速器壳、后桥壳,球墨铸铁,QT400-15,刚度、强度、韧度、耐蚀,退火,承力支架、箱体底座,铸钢,ZG270-500,刚度、强度、耐冲击,正火,支架、挡板、盖、罩、壳,钢板,Q235,、,08,、,20,、,16Mn,刚度、强度,不热处理,车辆驾驶室车箱,钢板,08,刚度,冲压成形,部分箱体支承类零件用材情况,