大連齒輪加工是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)零件。齒輪傳動(dòng)通過輪齒互相嚙合來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,并可以改變運(yùn)動(dòng)的形式和速度。齒輪傳動(dòng)使用范圍廣,傳動(dòng)比恒定,效率較高,使用壽命長(zhǎng)。在機(jī)械零件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過程中,不僅要考慮材料的性能能夠適應(yīng)零件的工作條件,使零件經(jīng)久耐用,而且要求材料有較好的加工工藝性能和經(jīng)濟(jì)性,以便提高零件的生產(chǎn)率,降低成本,減少消耗。如果齒輪材料選擇不當(dāng),則會(huì)出現(xiàn)零件的過早損傷,甚至失效。因此如何合理地選擇和使用金屬材料是一項(xiàng)十分重要的工作。
滿足材料的機(jī)械性能 材料的機(jī)械性能包括強(qiáng)度、硬度、塑性及韌性等,反映材料在使用過程中所表現(xiàn)出來的特性。齒輪在嚙合時(shí)齒面接觸處有接觸應(yīng)力,齒根部有最大彎曲應(yīng)力,可能產(chǎn)生齒面或齒體強(qiáng)度失效。齒面各點(diǎn)都有相對(duì)滑動(dòng),會(huì)產(chǎn)生磨損。齒輪主要的失效形式有齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面塑性變形和輪齒折斷等。因此要求齒輪材料有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度,齒面要有足夠的硬度和耐磨性,芯部要有一定的強(qiáng)度和韌性。
例如,在確定大、小大連齒輪硬度時(shí)應(yīng)注意使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高30-50HBS,這是因?yàn)樾↓X輪受載荷次數(shù)比大齒輪多,且小齒輪齒根較薄,強(qiáng)度低于大齒輪。為使兩齒輪的輪齒接近等強(qiáng)度,小齒輪的齒面要比大齒輪的齒面硬一些。