Um äußeren Belastungen standzuhalten, sind Zahnräder auf ihre eigenen Strukturabmessungen und Materialstärken angewiesen, was eine hohe Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit der Materialien erfordert;Aufgrund der komplexen Form der Zahnräder erfordern die Zahnräder eine hohe Präzision und auch die Materialien erfordern eine gute Herstellbarkeit.Häufig verwendete Materialien sind Schmiedestahl, Stahlguss und Gusseisen.
1. Geschmiedeter Stahl wird je nach Härte der Zahnoberfläche in zwei Kategorien eingeteilt:
Bei HB <350 spricht man von einer weichen Zahnoberfläche
Bei HB > 350 spricht man von einer harten Zahnoberfläche
1.1.Zahnoberflächenhärte HB<350
Prozess: Rohling schmieden → Normalisieren – Vordrehen → Abschrecken und Anlassen, Endbearbeitung
Häufig verwendete Materialien;45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
Eigenschaften: Es weist eine gute Gesamtleistung auf, die Zahnoberfläche weist eine hohe Festigkeit und Härte auf und der Zahnkern weist eine gute Zähigkeit auf.Nach der Wärmebehandlung kann die Präzision des Verzahnens 8 Stufen erreichen.Es ist einfach herzustellen, wirtschaftlich und weist eine hohe Produktivität auf.Die Präzision ist nicht hoch.
1.2 Zahnoberflächenhärte HB ＞350
1.2.1 Bei Verwendung von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt:
Prozess: Rohling schmieden → Normalisieren → Grobschneiden → Abschrecken und Anlassen → Feinschneiden → Abschrecken bei hoher und mittlerer Frequenz → Anlassen bei niedriger Temperatur → Honen oder Einlaufen mit Schleifmittel, Einlaufen mit elektrischem Funken.
Häufig verwendete Materialien:45, 40Cr, 40CrNi
Merkmale: Die Zahnoberflächenhärte ist hoch HRC=48-55, die Kontaktfestigkeit ist hoch und die Verschleißfestigkeit ist gut.Der Zahnkern behält nach dem Abschrecken und Anlassen seine Zähigkeit bei, weist eine gute Schlagfestigkeit und eine hohe Tragfähigkeit auf.Die Genauigkeit wird um die Hälfte reduziert, bis zur Genauigkeitsstufe 7.Geeignet für die Massenproduktion, beispielsweise für Mittelgeschwindigkeits- und Mittellastgetriebe für Automobile, Werkzeugmaschinen usw.
1.2.2 Bei Verwendung von kohlenstoffarmem Stahl: Schmiederohling → Normalisieren → Grobschneiden → Abschrecken und Anlassen → Feinschneiden → Aufkohlen und Abschrecken → Anlassen bei niedriger Temperatur → Zahnschleifen.Bis zu 6 und 7 Ebenen.
Häufig verwendete Materialien;20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo Merkmale: Zahnoberflächenhärte und hohe Tragfähigkeit.Der Kern weist eine gute Zähigkeit und Schlagfestigkeit auf.Es eignet sich für Hochgeschwindigkeits-, Schwerlast- und Überlastgetriebe oder Anwendungen mit Anforderungen an eine kompakte Struktur, als Hauptgetriebe von Lokomotiven und Luftfahrtgetrieben.
2. Stahlguss:
Wenn der Zahnraddurchmesser d > 400 mm ist, die Struktur kompliziert und das Schmieden schwierig ist, kann das Gussstahlmaterial ZG45.ZG55 zum Normalisieren verwendet werden.Normalisieren, Abschrecken und Anlassen.
3. Gusseisen:
Starke Beständigkeit gegen Adhäsion und Lochfraß, aber geringe Beständigkeit gegen Schlag und Abrieb.Es eignet sich für stabiles Arbeiten, geringe Leistung, niedrige Geschwindigkeit oder große Größe und komplizierte Form.Es kann bei Ölmangel betrieben werden und ist für offene Getriebe geeignet.
4. Metallisches Material:
Stoff, Holz, Kunststoff, Nylon, geeignet für hohe Geschwindigkeit und leichte Belastung.
Bei der Materialauswahl sollte berücksichtigt werden, dass die Arbeitsbedingungen von Zahnrädern unterschiedlich sind und die Versagensformen der Zahnradzähne unterschiedlich sind. Dies ist die Grundlage für die Bestimmung der Festigkeitsberechnungskriterien des Zahnrads und die Auswahl von Materialien und Heiß Flecken.
1. Wenn die Zahnradzähne unter Stoßbelastung leicht brechen, sollten Materialien mit besserer Zähigkeit ausgewählt werden, und zum Aufkohlen und Abschrecken kann kohlenstoffarmer Stahl ausgewählt werden.
2. Bei geschlossenen Hochgeschwindigkeitsgetrieben ist die Zahnoberfläche anfällig für Lochfraß. Daher sollten Materialien mit einer besseren Zahnoberflächenhärte ausgewählt werden und eine Oberflächenhärtung von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt verwendet werden.
3. Bei niedriger Geschwindigkeit und mittlerer Belastung, wenn Zahnbruch, Lochfraß und Abrieb auftreten können, sollten Materialien mit guter mechanischer Festigkeit, Zahnoberflächenhärte und anderen umfassenden mechanischen Eigenschaften ausgewählt werden, und vergüteter Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt kann verwendet werden ausgewählt werden.
4. Bemühen Sie sich um eine kleine Auswahl an Materialien, die einfach zu verwalten sind, und berücksichtigen Sie Ressourcen und Angebot.5. Wenn die Strukturgröße kompakt und die Verschleißfestigkeit hoch ist, sollte legierter Stahl verwendet werden.6. Die Ausrüstung und Technologie der Produktionseinheit.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 11. März 2022