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齿轮材料及热处理主讲：罗齐汉武汉理工大学物流工程学院机械设计与制造系

机械设计基础FoundationofMachineDesign

一、齿轮材料1.齿轮材料的选择基本要求齿面要硬—轮齿齿面有足够的硬度和耐磨性，有利于提高齿面抗点蚀、胶合、磨损及塑性变形的能力齿心要韧—轮齿芯部有足够的抗弯曲强度及冲击韧性；齿轮加工及热处理性能好2.常用齿轮材料

调质钢45

、锻钢渗碳钢40Cr、钢氮化钢20CrMnTi

金属

铸钢ZG310-570

铸铁HT250、QT500-5

非金属：塑料尼龙中小尺寸齿轮用于尺寸大齿轮低速轻载、尺寸要求不严的开式齿轮用于小功率、精度不高或要求低噪声的齿轮二、

齿轮常用的热处理方法1．软齿面齿轮（硬度≤350HBS）处理方法—

加热、保温、空冷齿面硬度—

150～230HBS适用钢材—

中碳钢、中碳合金钢应用——

重型、大尺寸齿轮处理方法—

淬火后高温回火齿面硬度—

180～350HBS适用钢材—

中碳钢、中碳合金钢应用——中低速、中小载荷，无特殊结构要求的齿轮热处理方法正火调质特点

——可在热处理后进行切齿2．硬齿面齿轮（硬度>350HBS）处理方法—调质后，表面加热（高频或火焰），水冷齿面—

40～45HRC

适用钢材—

中碳钢、中碳合金钢应用—高速、重载，要求结构紧奏的齿轮热处理方法表面淬火芯部—

调质硬度硬度特点—热处理后齿面将产生变形，一般都需要经过磨齿特点

—热处理后齿面将产生变形，一般都需要磨齿处理方法—表面渗碳后，淬火（高频或火焰加热，水冷）渗碳淬火芯部—

低碳钢本身的硬度（低硬度）齿面—

58～62HRC硬度适用钢材

—低碳钢、低碳合金钢应用—高速重载，有很大冲击齿轮，如汽车拖拉齿轮处理方法—

用化学方法对齿面渗氮齿面硬度—

大于850HV适用钢材—38CrMoAlA特点及应用

—齿面硬度要求高，而又不便磨齿的齿轮，如内齿轮渗氮调质和正火后的齿面硬度较低(HBS≤350)，为软齿面齿轮；渗碳淬火、表面淬火、渗氮三种的齿面硬度较高，为硬齿面齿轮。软齿面工艺过程较简单，适用于一般传动。硬齿面齿轮承载能力高，但需专门设备磨齿，常用于要求结构紧凑或生产批量大的齿轮。当大小齿轮都是软齿面时，考虑到小齿轮齿

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