防墜器齒輪材料的選擇原則
防墜器齒輪以及其他類型,用途的齒輪是依靠本身的結(jié)構(gòu)尺寸和材料強(qiáng)度來承受外載荷的,這要求材料具有較高強(qiáng)度韌性和耐磨性;由于齒輪形狀復(fù)雜,齒輪精度要求高,還要求材料工藝性好。 常用材料為鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵。
上一篇文章提到,防墜器齒輪材料的種類很多,在選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素也很多,大多數(shù)情況下不同的鋼材會(huì)根據(jù)其性能加以不同的處理手段以提高其承載能力以及抗沖擊能力,對于防墜器齒輪軸來說,其抗沖擊能力便是對其材質(zhì)的大考驗(yàn)。 下述幾點(diǎn)闡述不同行業(yè)不同使用環(huán)境下,齒輪選擇材料時(shí)參考要求:
1)齒輪材料必須滿足工作條件的要求。例如,用于飛行器上的齒輪,要滿足質(zhì)量小、傳遞功率大和可靠性高的要求,因此必須選擇機(jī)械性能高的合金銀;礦山機(jī)械中的齒輪傳動(dòng),一般功率很大、工作速度較低、周圍環(huán)境中粉塵含量極高,因此往往選擇鑄鋼或鑄鐵等材料;家用及辦公用機(jī)械的功率很小,但要求傳動(dòng)平穩(wěn)、低噪聲或無噪聲、以及能在少潤滑或無潤滑狀態(tài)下正常工作,因此常選用工程塑料作為齒輪材料??傊?,工作條件的要求是選擇齒輪材料時(shí)首先應(yīng)考慮的因素。
2)應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝。大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯,可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料。中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常選用鍛造毛坯,可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不高時(shí),可選用圓鋼作毛坯。
齒輪表面硬化的方法主要有以下幾種方式:滲碳、氨化和表面淬火。采用滲碳上藝時(shí),應(yīng)選用低碳鋼或低碳含金鋼作齒輪材料;氨化鋼和調(diào)質(zhì)鋼能采用氮化工藝;采用表面淬火時(shí),對材料沒有特別的要求。
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輪,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輪。如若某些廠家欲減少速差防墜器生產(chǎn)成本,其內(nèi)部齒輪亦可以采用調(diào)質(zhì)滲碳鋼進(jìn)行正火處理增加其表面硬度,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)承載負(fù)荷即可。
4)合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪。
5)飛行器中的齒輪傳動(dòng),要求齒輪尺寸盡可能小,應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。
高空防墜器齒輪是依靠本身的結(jié)構(gòu)尺寸和材料強(qiáng)度來承受外載荷的,這要求材料具有較高強(qiáng)度韌性和耐磨性;由于齒輪形狀復(fù)雜,齒輪精度要求高,還要求材料工藝性好。 常用材料為鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵。
一、鍛鋼
根據(jù)齒面硬度分為兩大類
HB<350時(shí),稱為軟齒面
H8>350時(shí),稱為硬齒面
l.齒面硬度 HB<350
工藝過程:鍛造毛坯→正火--粗車→調(diào)質(zhì)、精加工
常用材料;45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB
特點(diǎn):具有較好的綜合性能,齒面具有較高強(qiáng)度和硬度,齒芯具有較好韌性
熱處理后切齒精度可達(dá)8級。
制造簡單、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)率高,對精度要求不高。
2.齒面硬度 HB>350
采用中碳鋼時(shí):
工藝過程:鍛造毛坯→常化→粗切→調(diào)質(zhì)→精切→高、中頻淬火→低溫回火→珩齒或研磨劑跑合、電火花跑合。
常用材料:45、40Cr、40CrNi
特點(diǎn): 齒面硬度高 HRC=48-55,接觸強(qiáng)度高,耐磨性好。