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齿轮常用材料

齿轮的齿面应具有较高的耐磨损、 抗点蚀、抗胶合及抗塑性变形的能力， 而齿根要有较高的抗折断的能力。因此，对轮齿材料性能的基本要求为：齿面要硬、齿芯要韧。常用的齿轮材料是钢、铸铁和非金属材料。

1 、锻钢

钢材的韧性好， 耐冲击，还可以通过热处理或化学热处理---其力学性能及提高齿面硬度，故适应于用来制造齿轮。除尺寸过大 da＞400~600mm或者是结构形状复杂只宜铸造者外，一般都用锻钢制造齿轮，常用的是含碳量在 (0.15 ～0.6)%的碳钢或合金钢。制造齿轮的锻钢可分为：

软齿面硬度≤ 350hbs：经热处理后切齿的齿轮所用的锻钢 对于强度、速度及精度都要求不高的齿轮，应采用以便于切齿， 并使刀具不致迅速磨损变钝。 因此，应将齿轮毛坯经过正火正火或调质处理后切齿。切制后即为成品。其精度一般为 8 级，精切时可达 7 级。这类齿轮制造简便、经济、生产。硬齿面硬度＞ 350hbs：

需精加工的齿轮目前多是先切齿， 再做表面硬化处理，减各种速器大齿轮定制， 后进行精加工， 精度可达 5 级或 4 级。这类齿轮精度高， 价格较贵，所以热处理方法有表面淬火、 滲碳、氮化、软氮化及等。所以材料视具体要求及热处理方法而定。

2 、铸钢

铸钢的耐磨性及强度均较好， 但应经退火及正火处理， ---时也可进行调质。 铸钢常用于尺寸较大的齿轮。

3 ．铸铁

灰铸铁性质较脆， 抗冲击及耐磨性都较差， 但抗胶合及抗点蚀的能力较好。 灰铸铁齿轮常用于工作平稳、速度较低、功率不大的场合。

4 ．非金属材料

对高速轻载及精度不高的齿轮传动， 为了降低噪声， 常用非金属材料 如夹布胶木、尼龙等做小齿轮，大齿轮仍用钢或铸铁制造。为使大齿轮具有足够的抗磨损及抗点蚀的能力，齿面的硬度应为 250～350hbs

制造齿轮时，应根据不同的材质、结构、精度等级、生产批量采取各种不同的工艺方法，掌握齿轮工艺性要素尤为重要。本文齿轮工艺性要素是从齿轮的毛坯及齿形的热处理工艺性要求、齿轮加工工艺过程中基准的选择、加工过程中的变形、---基准的正确性等几方面进行研究。

1 齿轮加工过程中的热处理工艺性要求

在齿轮加工工艺过程中，热处理工艺性十分重要，它直接影响齿轮的力学性能及切削加工性。一般在齿轮加工中进行2种热处理工序，即毛坯热处理和齿形热处理。不同材质的齿轮热处理的工艺性也不同。

1.1 齿轮毛坯热处理的要求

1对于毛坯直径小于等于φ60 的齿轮及齿轮轴，在使用原料加工齿轮及齿轮轴时，采用原料调质工序后，再进行粗车工序。毛坯直径大于φ60 的齿轮及齿轮轴大都采用粗车后再调质的方法。对于使用锻件的齿轮及齿轮轴均采用粗车前正火或粗车后调质的方法。对于粗加工后调质的零件，倒角加工至大于或等于3×45°。

2对于需进行氮化的齿轮及齿轮轴如40cr、38crmoal在制齿前均---行调质工序，对于20cr 材质的齿轮，应进行正火处理，但为了机加切削性能好，进行调质工序，20crmnti 材质的齿轮，进行正火处理。

1.2 对齿轮齿形热处理的要求

1齿部要求中、高频淬火的齿轮，轮辐上的沉孔、凹槽、内孔键槽等均应在齿部淬火后完成。

2齿部要求中、高频淬火的非六等分花键孔薄壁齿轮，为减少淬火变形，淬火前应增加壁厚。对于高频淬火齿轮壁厚不得小于1～1.5 倍全齿高，中频淬火齿轮壁厚不得小于2～2.5 倍全齿高。

3渗碳零件在下列情况下，需局部预留去碳层量：如零件有配作孔、槽的部位不能淬硬，各种烘干机大齿轮定制，有些部位需在淬火后再进行切削加工等，渗碳前留去碳层量，渗碳后去碳层才可进行淬火工序。