蜗轮蜗杆的材料选择ppt课件.ppt

蜗杆传动的失效形式和齿轮传动的失效形式类似 1 1蜗杆传动失效形式 第1节蜗轮蜗杆常用材料及热处理 1 下面是一个蜗杆的磨损很情况 2 由于蜗杆传动类似于螺旋传动 啮合效率较低 相对滑动速度较大 磨损和胶合最易发生 点蚀也会出现 尤其当润滑不良 散热不好时出现的可能性更大 实践证明 在润滑良好的闭式传动中 若不能及时散热 胶合是其主要的失效形式 在开式和润滑密封不良的闭式传动中 蜗轮轮齿的磨损尤其显著 3 1 2蜗轮蜗杆的材料选择 由于蜗杆传动啮合摩擦较大 且由于蜗轮滚刀的轮齿尺寸不可能做得和蜗杆绝对相同 被加工出来的蜗轮齿形难以和蜗杆齿精确共轭 必须跑合才能逐渐理想 因此 材料副的组合必须具有良好的减磨和跑合性能以及抗胶合性能 所以蜗轮常采用青铜或者铸铁做齿圈 并且可能与淬硬并经磨削的钢制蜗杆相匹配 4 1 2 1蜗杆材料 一般用合金钢或碳钢制成 大部分蜗杆的齿面经渗碳淬火等热处理获得较高的硬度 按热处理的性质可以分为一下几种 1 渗碳钢表面淬硬在56 62HRC 硬度再高易出现裂纹 牌号有16CrMn 16CrMn5 德国标准 20Cr 20CrMn 20CrMnTi 20CrNi3A等 含镍渗碳钢还具有高的低温韧性 能适合寒带地区使用 5 2 表面或者整体淬火钢经火焰或感应淬火45 50HRC 如45 40Cr 40CrNi 35CrMo 34CrMo4及42Cr Mo4 德国 3 调质钢表面硬度30 35HRC 如40Cr 40CrNi 42CrMo 35CrMo 40CrMnMo等 对于一般的传动 也可以用45调质钢 255 270HBS 渗碳钢表面受短时冲击过载时易出现裂纹 韧性稍差 此时常改用调质钢调质处理 6 4 氮化钢表面硬度HV 850 如38CrMoAI 31CrMoV9 气体氮化 1 2 2蜗轮材料蜗轮轮齿一般用铜合金或者铸铁制成 其强度远远不如钢制蜗杆 且蜗杆螺牙成螺旋状强度较大 因此蜗轮轮齿是蜗杆传动中的薄弱环节 7 8 下面详细介绍一下蜗轮的材料 1 铸造锡青铜 又名磷锡青铜或磷青铜 牌号为ZCuSn10P1 是较理想的蜗轮材料 它是由铜和锡为主的软硬二相组成的合金材料 软组织易于磨合 硬组织用以承载 与钢蜗杆齿运转磨合后使接触表面相互适配 增加了支承面积 铸造青铜分砂模铸 金属模铸和离心铸三种 以离心铸的力学性能最好 晶粒细 致密均匀 以砂模铸的性能最差 9 2 铸锡锌青铜我国牌号为ZCuSn10Zn2 德国牌号也为ZCuSn10Zn2 ISO标准牌号为CuSn10Zn2 3 铸造锡镍青铜德国牌号为G CuSn12Ni 砂型 GZ Sn12Ni 离心铸 为最常用 10 4 铸造铝铁青铜牌号为ZCuAl10Fe3 这类含铝青铜铸成后有较高的强度 但是抗胶合性能差 当温度超过75C 时 点蚀强度和磨损强度将显著下降 表面硬度也较高 跑合困难 接触适配性能差 影响效率的提高 因此仅适用于滑动速度Vs45HRC 5 铸铝铁镍青铜德国牌号有G CuAI10Ni 砂型 GZ CuAI10Ni 离心铸 常用于低滑动速度 重载场合 为齿轮加工机床分度蜗轮等 我国暂无相应的牌号 11 6 灰铸铁与球墨铸铁灰铸铁用于不重要或手动操作的场合 用于滑动速度Vs 2m s 球墨铸铁蜗轮常与淬硬钢蜗杆配对 用于低速重载设备而不常开动的场合 12 蜗轮可以制成整体