1 齒輪的作用

齒輪的主要作用是傳遞扭矩、調(diào)節(jié)速度、改變運(yùn)動方向。

2 工作條件

（1）一對相互嚙合的齒輪，是通過齒面的接觸桌懊、滑動傳遞動力，所以齒根受很大交變彎曲應(yīng)力作用、齒面受較大接觸應(yīng)力并有強(qiáng)烈的摩擦和磨損朝捆。

（2）在換檔、啟動懒豹、嚙合不良時(shí)芙盘，承受一定的沖擊載荷。

3 失效形式

常見的失效形式有輪齒折斷脸秽、齒面磨損儒老、齒面剝落、齒面點(diǎn)蝕记餐、過載斷裂等驮樊。

4 力學(xué)性能要求

（1）高的彎曲疲勞強(qiáng)度。

（2）齒面應(yīng)具有高的接觸疲勞強(qiáng)度片酝、高的硬度和耐磨性囚衔。

（3）齒輪心部應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能或較好的強(qiáng)韌性。

5 齒輪零件常用材料及熱處理

（1）中碳鋼和中碳合金鋼雕沿。一般承載不大的低练湿、中速傳動齒輪，常選用40荡西、45谴疾、40Cr、40MnB鋼等蹲楷，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理或正火（要求不高時(shí)）達(dá)到性能要求（較好的綜合力學(xué)性能）蠕艳。經(jīng)表面淬火、低溫回火茬蒿，表面硬度可達(dá)52～58HRC磺则，具有較高的耐磨性。這類齒輪不能承受較大的沖擊載荷附扭。

（2）低碳鋼和低碳合金鋼牧俩。承受較大沖擊載荷的重載高速齒輪一般選用20Cr、20CrMnTi叔寓、20MnVB妨迈、18Cr2Ni4WA鋼等度姑，個別要求不高的也可選用20鋼。經(jīng)滲碳呈枉、淬火趁尼、低溫回火，可使齒面獲得很高的硬度（58～62HRC）和耐磨性猖辫，心部具有較高的強(qiáng)度和韌性酥泞。

（3）對直徑較大（φ＞400～600mm）、形狀復(fù)雜的齒輪毛坯啃憎，難以鍛造成形時(shí)芝囤，可采用鑄鋼，如ZG270-500辛萍、ZG310-570等悯姊。

（4）對一些輕載、低速贩毕、不受沖擊悯许、精度要求不高的不太重要的齒輪，可采用灰鑄鐵耳幢，如HT200岸晦、HT250、HT300等痪僵。灰鑄鐵多用于開式傳動倍挚；在閉式傳動中暮诫，可用球墨鑄鐵代替鑄鋼制造齒輪，如QT600-3绪忙、QT500-7等参唆。

（5）對儀表中某些在腐蝕介質(zhì)中工作的輕載齒輪，可采用黃銅肘渔、鋁青銅躯殷、錫青銅、硅青銅等有色金屬繁莲；對受力不大的儀器独府、儀表齒輪，在無潤滑條件下:作的小齒輪拢胆，可采用尼龍婆沟、ABS、聚甲醛等工程塑料制造猛计。

6 齒輪零件選材舉例

（1）機(jī)床齒輪唠摹。右圖是臥式車床主軸箱三聯(lián)滑移齒輪爆捞，用于傳遞扭矩和調(diào)節(jié)速度。工作時(shí)勾拉，撥動主軸箱的外手柄使該齒輪在軸上滑移煮甥，利用與不同齒數(shù)的齒輪嚙合，獲得不同的轉(zhuǎn)速藕赞。該齒輪承載不大苛秕，工作比較平穩(wěn)，沖擊不大找默，可選用中碳鋼制造艇劫。由于該齒輪較厚，考慮到淬透性問題惩激，選用40Cr鋼較為合適店煞。其工藝路線為：

下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→輪齒感應(yīng)淬火+低溫回火→精磨。

正火是預(yù)先熱處理风钻，可消除鍛造產(chǎn)生的殘余應(yīng)力顷蟀，調(diào)整硬度便于機(jī)械加工，細(xì)化晶粒缎选、改善組織展管；調(diào)質(zhì)可使齒輪獲得較高的w合力學(xué)性能，改善心部的強(qiáng)度和韌性否胜，使齒輪能承受較大的交變彎曲應(yīng)力和一定的沖擊力瓣老；感應(yīng)淬火可提高齒面的硬度、耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度忽愧；低溫回火可消除淬火應(yīng)力崇已、防止產(chǎn)生磨削裂紋、提高抗沖能力脑苫。

（2）汽車齒輪贱起。右圖是解放牌汽車的變速箱中的齒輪，其任務(wù)是將發(fā)動機(jī)的動力傳遞到后輪舱踊，承受重載和大的沖擊力迫扫，工作條件比機(jī)床齒輪復(fù)雜，要求齒面具有高的硬度（60～62HRC）和耐磨性膳膝、齒心部具有高的強(qiáng)度和優(yōu)良的韌性诬絮，考慮到滲碳工藝性的要求和淬透性的問題，可選用20CrMnTi鋼让腹。其工藝路線為：

下料→鍛造→正火→粗加工远剩、半精加工→滲碳→淬火+低溫回火→噴丸→校正花鍵孔→精磨齒。

滲碳是為了提高表層的x含量骇窍。淬火是為了使表層獲得高碳馬氏體和碳化物瓜晤，具有高的硬度（58～62HRC）锥余、耐磨性和疲勞強(qiáng)度；心部獲得低碳馬氏體痢掠，硬度可達(dá)到33～48HRC驱犹，具有高的強(qiáng)韌性。低溫回火消除淬火應(yīng)力足画、提高抗沖能力雄驹、防止產(chǎn)生磨削裂紋。噴丸可增大滲碳層的壓應(yīng)力淹辞，有利于提高疲勞強(qiáng)度医舆。