1 齿轮的作用

齿轮的重要作用是传递扭矩、调节速度、扭转活动方向
。

2 工作前提

（1）一对相互啮合的齿轮，是通过齿面的接触、滑动传递动力，所以齿根受很大交变弯曲应力作用、齿面受较大接触应力并有强烈的摩擦和磨损
。

（2）在换档、启动、啮合不良时，接受肯定的冲击载荷
。

3 失效大局

常见的失效大局有轮齿折断、齿面磨损、齿面剥落、齿面点蚀、过载断裂等
。

4 力学机能要求

（1）高的弯曲委顿强度
。

（2）齿面应拥有高的接触委顿强度、高的硬度和耐磨性
。

（3）齿轮心部应拥有优良的综合力学机能或较好的强韧性
。

5 齿轮零件常用资料及热处置

（1）中碳钢和中碳合金钢
。通常承载不大的低、中速传动齿轮，常选用40、45、40Cr、40MnB钢等，经调质处置或正火（要求不高时）达到机能要求（较好的综合力学机能）
。经表表淬火、低温回火，表表硬度可达52～58HRC，拥有较高的耐磨性
。这类齿轮不能接受较大的冲击载荷
。

（2）低碳钢和低碳合金钢
。接受较大冲击载荷的沉载高速齿轮通常选用20Cr、20CrMnTi、20MnVB、18Cr2Ni4WA钢等，个别要求不高的也可选用20钢
。经渗碳、淬火、低温回火，可使齿面获得很高的硬度（58～62HRC）和耐磨性，心部拥有较高的强度和韧性
。

（3）对直径较大（φ＞400～600mm）、状态复杂的齿轮毛坯，难以铸造成形时，可选取铸钢，如ZG270-500、ZG310-570等
。

（4）对一些轻载、低速、不受冲击、精度要求不高的不太沉要的齿轮，可选取灰铸铁，如HT200、HT250、HT300等

；抑嘤糜诳酱
；在关式传动中，可用球墨铸铁包办铸钢造作齿轮，如QT600-3、QT500-7等
。

（5）对仪表中某些在侵蚀介质中工作的轻载齿轮，可选取黄铜、铝青铜、锡青铜、硅青铜蹬仔色金属
；对受力不大的仪器、仪表齿轮，在无光滑前提下:作的幼齿轮，可选取尼龙、ABS、聚甲醛等工程塑料造作
。

6 齿轮零件选材举例

（1）机床齿轮
。右图是卧式车床主轴箱三联滑移齿轮，用于传递扭矩和调节速度
。工作时，拨动主轴箱的表手柄使该齿轮在轴上滑移，利用与分歧齿数的齿轮啮合，获得分歧的转速
。该齿轮承载不大，工作比力安稳，冲击不大，可选用中碳钢造作
。由于该齿轮较厚，思考到淬透性问题，选用40Cr钢较为相宜
。其工艺路线为：

下料→铸造→正火→粗加工→调质→精加工→轮齿感应淬火+低温回火→精磨
。

正火是预先热处置，可解除铸造产生的残存应力，调整硬度便于机械加工，细化晶粒、改善组织
；调质可使齿轮获得较高的w合力学机能，改善心部的强度和韧性，使齿轮能接受较大的交变弯曲应力和肯定的冲击力
；感应淬火可提高齿面的硬度、耐磨性和接触委顿强度
；低温回火可解除淬火应力、预防产生磨削裂纹、提高抗冲能力
。

（2）汽车齿轮
。右图是解放牌汽车的变速箱中的齿轮，其工作是将发起机的动力传递到后轮，接受沉载和大的冲击力，工作前提比机床齿轮复杂，要求齿面拥有高的硬度（60～62HRC）和耐磨性、齿心部拥有高的强度和良好的韧性，思考到渗碳工艺性的要求和淬透性的问题，可选用20CrMnTi钢
。其工艺路线为：

下料→铸造→正火→粗加工、半精加工→渗碳→淬火+低温回火→喷丸→校对花键孔→精磨齿
。

渗碳是为了提高表层的x含量
。淬火是为了使表层获得高碳马氏体和碳化物，拥有高的硬度（58～62HRC）、耐磨性和委顿强度
；心部获得低碳马氏体，硬度可达到33～48HRC，拥有高的强韧性
。低温回火解除淬火应力、提高抗冲能力、预防产生磨削裂纹
。喷丸可增大渗碳层的压应力，有利于提高委顿强度
。