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常用的齿轮材料的对比


常用的齿轮材料有哪些

制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低,常用于尺寸较大的齿轮;灰铸铁的机械性能较差,可用于轻载的开式齿轮传动中;球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮 ;塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方,与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。

几种齿轮加工材料的对比

与同等尺寸的塑料齿轮相比,金属齿轮运行良好,温度和湿度变化时的尺寸稳定性好。但是与金属材料相比,塑料在成本、设计、加工和性能上具有很多优势。

与金属成型相比,塑料成型的固有的设计自由度保证了更高效的齿轮制造。可以用塑料成型内齿轮、齿轮组、蜗轮等产品,而这很难以一个合理的价格使用金属材料来成型。塑料齿轮应用领域比金属齿轮宽,因此它们推动了齿轮朝着承受更高负荷、传送更大动力的方向发展。塑料齿轮同时也是一种满足低静音运行要求的重要材料,这就要求有高精度、新型齿形和润滑性或柔韧性优异的材料出现。

塑料制造的齿轮一般不需要二次加工,所以相对于冲压件和机造件金属齿轮,在成本上保证了50%到90%水平的降低。塑料齿轮比金属齿轮轻、惰性好,可用在金属齿轮易腐蚀、退化的环境中,例如水表和化学设备的控制。

和金属齿轮相比,塑料齿轮可以偏转变形来吸收冲击载荷的作用,能较好的分散轴偏斜和错齿造成的局部负荷变化。许多塑料固有的润滑特征使得它们成了打印机、玩具和其它低负荷运转机构的理想齿轮材料,这里不包括润滑剂。除了运行在干燥的环境中,齿轮还可用油脂或油来润滑。

新型齿轮的研究

齿轮制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理,这是建立可靠的强度计算方法的依据,是提高齿轮承载能力,延长齿轮寿命的理论基础;发展以圆弧齿廓为代表的新齿形;研究新型的齿轮材料和制造齿轮的新工艺; 研究齿轮的弹性变形、制造和安装误差以及温度场的分布,进行轮齿修形,以改善齿轮运转的平稳性,并在满载时增大轮齿的接触面积,从而提高齿轮的承载能力。摩擦、润滑理论和润滑技术是 齿轮研究中的基础性工作,研究弹性流体动压润滑理论,推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂,不仅可提高齿面的承载能力,而且也能提高传动效率。

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