齒輪

齒輪加工如何選擇材料

  齒輪加工形式多種多樣，應用領(lǐng)域也是十分廣泛，齒輪應按照使用時的工作條件選用合適的材料。齒輪材料的選擇對齒輪的加工性能和使用壽命都有直接的影響。 很多人對齒輪加工如何選擇材料感到疑惑，那么下面就介紹一下齒輪加工如何選擇材料呢？

   非金屬材料中的夾布膠木、尼龍、塑料也常用于制造齒輪。這些材料具有易加工、傳動噪聲小、耐磨、減振性好等優(yōu)點，使用于輕載、需減振、低噪聲、潤滑條件差的場合。

   有色金屬作為齒輪材料的有黃銅HPB59-1青銅QSNP10-1和鋁合金LC4。

   速度教高的齒輪傳動，齒面容易產(chǎn)生疲勞點蝕，應選擇齒面硬度較高而硬層較厚的材料；有沖擊載荷的齒輪傳動，輪齒容易折斷，應選擇韌性較好的材料；低速重載的齒輪傳動，輪齒容易折斷，齒面易磨損，應選擇機械強度大，齒面硬度高的材料。

   45鋼熱處理后有較好的綜合機械性能。經(jīng)過正火或調(diào)質(zhì)可改善金相組織和材料的可切削性，降低加工后的表面粗糙度，并可減少淬火過程中的變形。輪齒簡稱齒，是齒輪上每一個用于嚙合的凸起部分，這些凸起部分一般呈輻射狀排列，配對齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續(xù)嚙合運轉(zhuǎn)。因為45鋼淬透性差 整體淬火后材料變脆，變形也大，所以一般采用齒面表面淬火，硬度可達HRC52-58。適合于機床行業(yè)，7級精度以下的齒輪。

   40Cr是中碳合金鋼，和45鋼相比，少量鉻合金的加入可以使金屬晶粒細化，提高強度、改善淬透性，減少了淬火時的變形。

   使齒輪獲得高的齒面硬度而心部又有足夠韌性和教高的抗彎曲疲勞強度的方法是滲碳淬火，一般選用低碳合金鋼18CrMnTi，它具有良好的切削性能，滲碳時工件的變形小，淬火硬度可達到HRC56-62，殘留的奧氏體量也少，多用于汽車，、拖拉機中承載大而有沖擊的齒輪。在齒輪加工中一共有多少等級在齒輪加工共有13個精度等級，用數(shù)字0～12由低到高的順序排列，0級高，12級低。

   38CrMoAlA氮化鋼經(jīng)氮化處理后，比滲碳淬火的齒輪具有更高的耐磨性與耐腐蝕性，變形很小，可以不磨齒，多用來作為高速傳動中需要耐磨的齒輪材料。

   鑄鐵容易鑄成復雜的形狀，容易切削，成本低，但其抗彎強度、耐沖擊和耐磨性能差。故常用于受力不大、無沖擊、低速的齒輪。

齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢分析

齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢分析適應齒輪加工行業(yè)對制造精度、生產(chǎn)效率、清潔生產(chǎn)、提高質(zhì)量的要求，制齒機床及制齒技術(shù)出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢。

   1.數(shù)控化

   由于通過將機床的各運動軸進行CNC控制及部分軸間進行聯(lián)動后，具有以下優(yōu)點：

   （1）增加了機床的功能，如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡單。

   （2）縮短了傳動鏈，同時采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制后，通過數(shù)控補償可以提高各軸的定位精度和重復定位精度，從而提高了機床的加工精度及Cp值，增加了機床的可靠性。

   （3）換品種時由于省去了計算及換分齒掛輪及差動掛輪、進給及主軸換擋的時間，插齒機還省去了換斜導軌的時間，從而減少了輔助加工時間，增加了機床的柔性。

   （4）由于機械結(jié)構(gòu)變得簡單了，可以設(shè)計得更有利于提高機床的剛性及把熱變形降到底。

　　當前齒輪行業(yè)存在的“三重三輕”現(xiàn)象已成為齒輪行業(yè)進一步發(fā)展、產(chǎn)品水平進一步提高的阻力。

　　1、重技改輕研發(fā)。目前世界上一些主要的齒輪大型制造企業(yè)，利潤雖然不高，但研發(fā)費用始終保持一定額度，一般占銷售收入的3%，有的達到甚至超過5%。這些企業(yè)不追逐短期利潤，而是更看重企業(yè)的長久發(fā)展，希望保持住在行業(yè)內(nèi)的競爭優(yōu)勢，而這就需要不斷進行產(chǎn)品與研發(fā)。低速重載的齒輪傳動，輪齒容易折斷，齒面易磨損，應選擇機械強度大，齒面硬度高的材料。反觀國內(nèi)企業(yè)，過分注重甚至依賴于技術(shù)改造，尤其是近年來行業(yè)內(nèi)掀起了一股技改熱潮，眾多企業(yè)紛紛投入巨資，購買先進設(shè)備?？梢哉f，許多齒輪制造企業(yè)目前的硬件水平已經(jīng)達到水平，但是研發(fā)費用的投入?yún)s遠遠不夠。以陜西法士特為例，2006年的銷售收入達到25億元，但研發(fā)費用所占的比例連1%都不到。尚且如此，小企業(yè)的狀況更可想而知。

　　2、重實用輕基礎(chǔ)。而它們的影響因素較多，涉及原材料、工件結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計、整個工藝過程、技術(shù)要求、機加工方法、加工條件、熱處理工藝（加熱、冷卻）、工裝等。國內(nèi)齒輪企業(yè)通常是根據(jù)市場需求來調(diào)整生產(chǎn)計劃，哪些型號或品種的齒輪，企業(yè)就紛紛上馬哪些項目，產(chǎn)品雖具有一定的實用性，但在技術(shù)、性能上顯得較差，包括對其基礎(chǔ)理論的研究都遠遠不夠，這就使產(chǎn)品的終壽命及其性能與國外產(chǎn)品的差距進一步加大。

　　3、重眼前輕長遠。相當多的齒輪生產(chǎn)企業(yè)目前的發(fā)展態(tài)勢還不錯，但如果就滿足于目前的狀況，可能很快就淪落為落后企業(yè)了。斜齒輪輪齒的初始接觸是一點，當齒進入更多的嚙合時，它就變成線。我國的齒輪產(chǎn)品在技術(shù)水準和質(zhì)量上只有很少一部分接近或達到水平，大部分連國際二流水平都達不到,其中的主要原因之一就是自主設(shè)計能力弱。技術(shù)能力是未來評價企業(yè)競爭力的標準之一，如果企業(yè)不重視研發(fā)，沒有長遠的戰(zhàn)略考慮與超前的產(chǎn)品儲備，根本無法跟上主機發(fā)展的步伐，現(xiàn)在進步的企業(yè)有可能今后就是落后的企業(yè)，甚至會被淘汰。