對于齒軸材料的選取,齒軸材料的種類很多,在選擇時應(yīng)考慮的因素很多,根據(jù)齒軸的工作條件及失效形式,要求制造齒軸的材料應(yīng)具有下列性能:
1)高的彎曲疲勞強度,足夠的齒心強度和韌性,防止疲勞、沖擊 和過在斷裂;
2)高的接觸疲勞強度及高的齒面硬度和耐磨性,防止齒面損傷;
3)良好的切削加工性能和熱處理工藝性能及焊接工藝性能。
齒軸材料的選擇原則
(
1)
齒軸材料須滿足工作條件的要求,這是選擇齒軸材料首先考慮的因素;
(
2)應(yīng)考慮齒軸尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝;
(
3)正火碳鋼,不論毛坯的制作方法如何,只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的齒軸,不能承受大的沖擊載荷,調(diào)質(zhì)碳鋼可用于制作在
中等沖擊載荷下工作的齒軸;
(
4)合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒軸;
齒軸的制造材料和熱處理過程對齒軸的承載能力。按硬度,齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。軟齒面的齒軸承載能力較低,但制造比較容易,跑合性好,多用于傳動尺寸和重量無嚴格限制,以及小量生產(chǎn)的一般機械中。因為配對的齒軸中,小輪負擔較重,因此為使大小齒軸工作壽命大致相等,小輪齒面硬度一般要比大輪的高。硬齒面齒軸的承載能力高,它是在齒軸精切之后,再進行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理,以提高硬度。但在熱處理中,齒輪不可避免地會產(chǎn)生變形,因此在熱處理之后須進行磨削、研磨或精切,以消除因變形產(chǎn)生的誤差,提高齒軸的精度。制造齒軸常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低,常用于尺寸較大的齒軸
;灰鑄鐵的機械性能較差,可用于輕載的開式齒軸傳動中
;球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒軸
;塑料齒軸多用于輕載和要求噪聲低的地方,與其配對的齒軸一般用導熱性好的鋼齒軸。