蜗轮蜗杆的材料选择ppt课件

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5662HRC（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4550HRC，如45、40Cr、40CrNi、35CrMo、34CrMo4及42Cr、Mo4（德国）。（3）调质钢表面硬度3035HRC，如40Cr、40CrNi、42CrMo、35CrMo、40CrMnMo等。对于一般的传动，也可以用45调质钢，255270HBS（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HV850,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Vs2m/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,蜗轮可以制成整体的(图