好的10比減速器齒輪材料將在很大程度上影響一臺機器的使用壽命,而材料和工藝的不同,減速機的制作成本也會有很大不同,這也是目前市面上參差不齊的原因之一, 而不同的制造工藝也會對一臺10比減速器的制造成本及性能造成很大影響。如滲碳淬火工藝不夠成熟,將導致后期齒輪齒面硬度不統。
一、齒輪易損壞等問題的出現。合理的10比減速器齒輪材料及先進的齒輪加工工藝才是10比減速器質量的保證。 我國目前常用的滲碳材料大致分為三類:
(1)低淬透性滲碳鋼:如15#、20#、20cr. 20mn2鋼等,這類鋼淬透性低,經表面處理后心部強度較低,使用于制造沖擊載荷較小的耐磨零件,如小型10比減速器里的小齒輪、小軸、蝸桿等。
(2)中淬透性滲碳鋼:如20crmnmo, 20crmnti等,這類材料主要用于制造較大沖擊載荷和要求較高耐磨性的零件,如減速機齒輪、齒軸、花鍵軸套等。
(3)高淬透性滲碳鋼,如18cr2ni4w. 20cr2niaa等。這類材料經表面處理后強度很高,表面耐磨性好,是滲碳鋼中較好的鋼種,常用于制造承受重載和強烈磨損的大型零件,如航空發動機軸及變速齒輪等。 目前國內外的高速、重載齒輪主要采用低碳合金鋼滲碳淬火或中碳合金鋼氮化處理。滲碳鋼材主要為12cr2ni4, 20 cr2ni4. 18 cr2ni4 w. 2ocrni2mo, 20crni4 .15crni3mo, 17crnimo6,這些鋼種含碳量均在0.1%^-0.25%之間,以保證零件心部有足夠的韌性和塑性,并含cr, ni. mo三種合金元素,c:有利于在滲碳層中獲得細小碳化物,ni有利于提高心部的韌性和強度,mo的作用是阻止奧氏體晶粒長大,細化晶粒,防止滲碳層剝落及提高心部性能。這類鋼滲碳淬火后心部強度可達到q,=1100--1300mn/m2,沖擊韌性可達。a k=80- 100j/cm。
2。 從國內外低速重載齒輪的應用看,經歷了由軟齒面向滲碳硬齒面的發展過程。如法國雪鐵龍齒輪公司的重載齒輪生產經歷了三個階段:
(1)大、小齒輪均調質,體積和質量都很大,
(2)小齒輪滲碳淬火,大齒輪調質,
(3)10比減速器的大、小齒輪均采用滲碳淬火并磨齒,提高了精度,承載能力也有所提高,相應還帶來齒輪箱體結構緊湊、體積小、節約鋼材、減小設備規格及占地面積小等一系列優點。 根據齒輪毛坯的制造方法,鋼制齒輪可以鍛造、鑄造或用軋制圓鋼制造,其中鍛造齒輪因強度較高,故應用較廣。