齒輪硬度要求

二、典型零部件選材及工藝分析金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復(fù)合材料是目前的主要工程材料。高分子材料的強(qiáng)度、剛度較低、易老化，一般不能用于制作承受載荷較大的機(jī)械零件。但其減振性好，耐磨性較好，適于制作受力小、減振、耐磨、密封零件，如輕載齒輪、輪胎等。陶瓷材料硬而脆，一般也不能用于制作重要的受力零部件。但其具有高熔點(diǎn)、高硬度、耐蝕性好、紅硬性高等特點(diǎn)，可用于制作高溫下工作的零部件、耐磨耐蝕零部件及切削刀具等。復(fù)合材料克服了高分子材料和陶瓷材料的不足，具有高比強(qiáng)度、高減振性、高抗疲勞能力、高耐磨性等優(yōu)異性能，是一種很有發(fā)展前途的工程材料。與以上三類工程材料相比，金屬材料具有優(yōu)良的使用性能和工藝性能，儲(chǔ)藏量大，生產(chǎn)成本比較低、廣泛用于制作各種重要的機(jī)械零件和工程構(gòu)件，是機(jī)械工業(yè)中最主要、應(yīng)用最廣泛的一類工程結(jié)構(gòu)材料。下面介紹幾種鋼制零部件的選材及熱處理工藝分析。㈠齒輪類零件的選材齒輪是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用廣泛的重要零件之一，主要用于傳遞動(dòng)力、調(diào)節(jié)速度或方向。1、齒輪的工作條件、主要失效形式及對(duì)性能的要求。⑴齒輪的工作條件：①嚙合齒表面承受較大的既有滾動(dòng)又有滑動(dòng)的強(qiáng)烈磨擦和接觸疲勞壓應(yīng)力。②傳遞動(dòng)力時(shí)，輪齒類似于懸臂梁，輪齒根部承受較大的彎曲疲勞應(yīng)力。③換擋、啟動(dòng)、制動(dòng)或嚙合不均勻時(shí)，承受沖擊載荷。⑵齒輪的主要失效形式：①斷齒：除因過載（主要是沖擊載荷過大）產(chǎn)生斷齒外，大多數(shù)情況下的斷齒，是由于傳遞動(dòng)力時(shí)，在齒根部產(chǎn)生的彎曲疲勞應(yīng)力造成的。②齒面磨損：由于齒面接觸區(qū)的磨擦，使齒厚變小、齒隙加大。③接觸疲勞；在交變接觸應(yīng)力作用下，齒面產(chǎn)生微裂紋，遂漸剝落，形成麻點(diǎn)。⑶對(duì)齒輪材料的性能要求：①高的彎曲疲勞強(qiáng)度；②高的耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度；③輪齒心部要有足夠的強(qiáng)度和韌性。2、典型齒輪的選材⑴機(jī)床齒輪機(jī)床齒輪的選材是依其工作條件（園周速度、載荷性質(zhì)與大小、精度要求等）而定的。表13-3列出了機(jī)床齒輪的選材及熱處理。表13-3機(jī)床齒輪的選材及熱處理序號(hào)齒輪工作條件鋼種熱處理工藝硬度要求1在低載荷下工作，要求耐磨性好的齒輪15900~950°C滲碳，直接淬火，或780~8000C水冷，180~200°C回火58~63HRC2低速（＜0.1m/s）、低載荷下工作的不重要的變速箱齒輪和掛輪架齒輪45840~8600C正火156~217HB3低速（＜0.1m/s）、低載荷下工作的齒輪（如車床溜板上的齒輪）45820~8400C水冷，500~5500C回火200~250HB

4中速、中載荷或大載荷下工作齒輪（如車床變速箱中的次要齒輪）45高頻加熱，水冷，300~3400C回火45~50HRC5速度較大或中等荷下工作的齒輪，齒部硬度要求較高（如鉆床變速箱中的次要齒輪）45高頻加熱，水冷，240~230°C回火50~55HRC6高速、中等載荷，要求齒面硬度高的齒輪（如磨床砂輪箱齒輪）45高頻加熱，水冷，180~2000C回火54~60HRC速度不大，中等載荷，斷面較大的齒輪（如銑40Cr200~230HB7床工作面變速箱齒輪、立車齒輪）42SiMn840~8600C油冷，600~6500C回火45MnB8中等速度（2~4m/s）、中等載荷下工作的高速機(jī)床走刀箱、變速箱齒輪40Cr42SiMn調(diào)質(zhì)后高頻加熱，乳化液冷卻，260~300°C回火50~55HRC9高速、高載荷、齒部要求高硬度的齒輪40Cr42SiMn調(diào)質(zhì)后高頻加熱，乳化液冷卻，180~2000C回火，54~60HRC10高速、中載荷、受沖擊、模數(shù)＜5的齒輪（如機(jī)床變速箱齒輪、龍門銑床的電動(dòng)機(jī)齒輪）20Cr20Mn2B900~950°C滲碳，直接淬火，或800~820°C油淬，180~200°C回火58~63HRC11高速、重載荷、受沖擊、模數(shù)＞6的齒輪（如立車上的重要齒輪）20SiMnVB20CrMnTi900~950°C滲碳，降溫至820~8500C淬火，180~200°C回火58~63HRC12高速、重載荷、形狀復(fù)雜，要求熱處理變形小的齒輪38CrMoAl38CrAl正火或調(diào)質(zhì)后510~5500C氮化850HV以上13在不高載荷下工作的大型齒輪50Mn2820~8400C空冷<241HB65Mn14傳動(dòng)精度高，要求具有一定耐磨性的大齒輪35CrMo850~8700C空冷，600~6500C回火（熱處理后精切齒形）255~302HB機(jī)床傳動(dòng)齒輪工作時(shí)受力不大，工作較平穩(wěn)，沒有強(qiáng)烈沖擊，對(duì)強(qiáng)度和韌性的要求都不太高，一般用中碳鋼（例如45鋼）經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)后，再經(jīng)高頻感應(yīng)加熱表面淬火強(qiáng)化，提高耐磨性，表面硬度可達(dá)52~58HRC。對(duì)于性能要求較高的齒輪，可選用中碳合金鋼（例如40Cr等）。其工藝路線為：備料一鍛造一正火一粗機(jī)械加工一調(diào)質(zhì)一精機(jī)械加工一高頻淬火+低溫回火一裝配。正火工序作為預(yù)備熱處理，可改善組織，消除鍛造應(yīng)力，調(diào)整硬度便于機(jī)械加工，并為后續(xù)的調(diào)質(zhì)工序做好組織準(zhǔn)備。正火后硬度一般為180~207HB,其切削加工性能好。經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后可獲得較高的綜合力學(xué)性能，提高齒輪心部的強(qiáng)度和韌性，以承受較大的彎曲應(yīng)力和沖擊載荷。調(diào)質(zhì)后的硬度為33~48HRC。高頻淬火+低溫回火可提高齒輪表面的硬度和耐磨性，提高齒輪表面接觸疲勞強(qiáng)度。高頻加熱表面淬火加熱速度快，淬火后脫碳傾向和淬火變形小，同時(shí)齒面硬度比普通淬火高約2HRC，表面形成壓應(yīng)力層，從而提高齒輪的疲勞強(qiáng)度。齒輪使用狀態(tài)下的顯微組織為：表面是回火馬氏體+殘余奧氏體，心部是回火索氏體。⑵汽車、拖拉機(jī)齒輪

汽車、拖拉機(jī)齒輪的選材及熱處理詳見表13-4。表13-4汽車、拖拉機(jī)齒輪常用鋼種及熱處理序號(hào)齒輪類型常用鋼種熱處理主要工序技術(shù)條件1汽車變速箱和分動(dòng)箱齒輪20CrMnTi20CrMo等滲碳層深：①〈3時(shí)，0.6-1.0mm；3<m〈5時(shí)，0.9-1?3mm；n nm>5時(shí),1?1T?5mmn齒面硬度：58-64HRC心部硬度：mW5時(shí)，32-45HRC；m>5時(shí)，29-45HRC40Cr（淺層）碳氮共滲層深：>0.2mm表面硬度：51-61HRC2汽車驅(qū)動(dòng)橋主動(dòng)及從動(dòng)圓柱齒輪20CrMnTi20CrMo滲碳滲層深度按圖紙要求，硬要求同序號(hào)1中滲碳工序?qū)由睿簃②W5時(shí)，0.9T.3mm；5<m〈8時(shí)，s s1.0T.4mm；m>8時(shí)，1.2T.6mms齒面硬度：58-64HRC心部硬度：mW8時(shí)，32-45HRC；m>8時(shí)，29-45HRC汽車驅(qū)動(dòng)橋主動(dòng)及從動(dòng)圓錐齒輪20CrMnTi20CrMnMo滲碳3汽車驅(qū)動(dòng)橋差速器行星及半軸齒輪20CrMnTi20CrMo20CrMnMo滲碳同序號(hào)1滲碳的技術(shù)條件4汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸齒輪灰口鑄鐵HT180HT200170-229HB5汽車曲軸正時(shí)齒輪35、40、4540Cr正火149-179HB調(diào)質(zhì)207-241HB

6汽車起動(dòng)機(jī)齒輪15Cr20Cr20CrMo15CrMnM,20CrMnTi滲碳層深：0.7T.lmm表面硬度：58-63HRC心部硬度：33-43HRC7汽車?yán)锍瘫睚X輪20（淺層）碳氮共滲層深：0.2-0.35mm8拖拉機(jī)傳動(dòng)齒輪，動(dòng)力傳動(dòng)裝置中的圓柱齒輪，圓錐齒輪及軸齒輪20Cr20CrMo,20CrMnMo20CrMnTi,30CrMnTi滲碳層深：《模數(shù)的0.18倍，但力2.1mm各種齒輪滲層深度的上下限力0.5mm,硬度要求序號(hào)1、240Cr,40Cr（淺層）碳氮共滲同序號(hào)1中碳氮共滲的技術(shù)條件9拖拉機(jī)曲軸正時(shí)齒輪，凸輪軸齒輪,噴油泵驅(qū)動(dòng)齒輪45正火156-217HB調(diào)質(zhì)217-255HB灰口鑄鐵HT180170-229HB10汽車拖拉機(jī)油泵齒輪40，45調(diào)質(zhì)28-35HRC① m—法向模數(shù)；②m—端面模數(shù)ns與機(jī)床齒輪比較，汽車、拖拉機(jī)齒輪工作時(shí)受力較大，受沖擊頻繁，因而對(duì)性能的要求較高。這類齒輪通常使用合金滲碳鋼（例如：20CrMnTi、20MnVB）制造。其工藝路線為：備料一鍛造一正火一機(jī)械加工一滲碳一淬火+低溫回大一噴丸一磨削一裝配。正火處理的作用與機(jī)床齒輪相同。經(jīng)滲碳、淬火+低溫回火后，齒面硬度可達(dá)58~62HRC，心部硬度為35~45HRC。齒輪的耐沖擊能力、彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度均相應(yīng)提高。噴丸處理能使齒面硬度提高約2~3HRC，并提高齒面的壓應(yīng)力，進(jìn)一步提高接觸疲勞強(qiáng)度。齒輪在使用狀態(tài)下的顯微組織為：表面是回火馬氏體+殘余奧氏體+碳化物顆粒，心部淬透時(shí)是低碳回火馬氏體（+鐵素體），未淬透時(shí)，是索氏體+鐵素體。㈡軸類零部件的選材軸是機(jī)械工業(yè)中最基礎(chǔ)的零部件之一，主要用以支承傳動(dòng)零部件并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力1、軸的工作條件，主要失效形式及對(duì)性能的要求。⑴軸的工作條件：①傳遞扭矩，承受交變扭轉(zhuǎn)載荷作用。同時(shí)也往往承受交變彎曲載荷或拉、壓載荷的作用。②軸頸承受較大的磨擦。③承受一定的過載或沖擊載荷。（2）軸的主要失效形式：①疲勞斷裂由于受交變的扭轉(zhuǎn)載荷和彎曲疲勞載荷的長期作用，造成軸的疲勞斷裂，這是最主要的失效形式。②斷裂失效由于受過載或沖擊載荷的作用，造成軸折斷或扭斷。③磨損失效軸頸或花鍵處的過度磨損使形狀、尺寸發(fā)生變化。⑶對(duì)軸用材料的性能要求：①高的疲勞強(qiáng)度，以防止疲勞斷裂。②良好的綜合力學(xué)性能，以防止沖擊或過載斷裂。③良好的耐磨性，以防止軸頸磨損。2、典型軸的選材對(duì)軸類零部件進(jìn)行選材時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作條件和技術(shù)要求來決定。承受中等載荷，轉(zhuǎn)速又不高的軸，大多選用中碳鋼（例如45鋼），進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。對(duì)于要求高一些的軸，可選用合金調(diào)質(zhì)鋼（例如40Cr）并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。對(duì)要求耐磨的軸頸和錐孔部位，在調(diào)質(zhì)處理后需進(jìn)行表面淬火。當(dāng)軸承受重載荷、高轉(zhuǎn)速、大沖擊時(shí)，應(yīng)選用合金滲碳鋼（例如20CrMnTi）進(jìn)行滲碳淬火處理。⑴機(jī)床主軸圖13-8為C620車床主軸簡圖。該主軸承受交變扭轉(zhuǎn)和彎曲載荷。但載荷和轉(zhuǎn)速不高，沖擊載荷也不大。軸頸和錐孔處有磨擦。按以上分析，C620車床主軸可選用45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，硬度為220~250HB，軸頸和錐孔需進(jìn)行表面淬火，硬度為46~54HRC。其工藝路調(diào)質(zhì)2加d寶陽R圖13-8 C620車床主軸簡圖線為：備料一鍛造一正火一粗機(jī)械加工一調(diào)質(zhì)一精機(jī)械加工一表面淬火+低溫回火一磨削一裝配。正火可改善組織、消除鍛造缺陷，調(diào)整硬度便于機(jī)械加工，并為調(diào)質(zhì)做好組織準(zhǔn)備。調(diào)質(zhì)可獲得回火索氏體，具有較高的綜合力學(xué)性能，提高疲勞強(qiáng)度和抗沖擊能力。表面淬火+低溫回火可獲得高硬度和高耐磨性。表13-5給出了機(jī)床主軸的選材和熱處理。表13-5根據(jù)工作條件推薦選用的機(jī)床主軸材料及其熱處理工藝序號(hào)工作條件選用鋼號(hào)熱處理工藝硬度要求應(yīng)用舉例1⑴在滾動(dòng)軸承內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)45調(diào)質(zhì)：820~840°C淬火，550~580°C回220~250HB一般簡易機(jī)⑵低速、輕或中等載荷火床主軸

⑶精度要求不高⑷稍有沖擊載何整體淬硬：820~840°C水淬，350~400oC回火4O~45HRC⑴在滾動(dòng)軸承內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)正火或調(diào)質(zhì)后局部淬火2⑵轉(zhuǎn)速稍高、輕或中載荷45正火：84O~86OoC空冷W229HB龍門銑床、立式銑床、⑶精度要求不太高調(diào)質(zhì)：82O~84OoC水淬，55O~58OoC回火小型立式車床的主軸22O~25OHB⑷沖擊、交變載荷不大局部淬火：82O~84OoC水淬，24O~28OoC冋火46~51HRC正火或調(diào)質(zhì)后軸頸部分表面淬火⑴在滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承內(nèi)正火：84O~86OoC空冷W229HBCW611OO、3⑵低速、輕或中載荷⑶精度要求不很高45調(diào)質(zhì)：82O~84OoC水淬，55O~58OoC回火軸頸表面淬火：22O~25OHBCB3463、CA614O、C612OO等重46~57HRC型車床主軸⑷有一定的沖擊、交變載荷86O~9OOoC高頻淬火（水淬），16O~25OoC冋火（表面）整體淬硬：83O~58OoC油淬，36O~4OOoC⑴在滾動(dòng)軸承內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)冋火4O45HRC40Cr調(diào)質(zhì)后局部淬硬⑵中等載荷、轉(zhuǎn)速略高滾齒機(jī)、銑440MnB調(diào)質(zhì)：84O~86OoC油淬，6OO~65OoC回齒機(jī)、組合⑶精度要求較高40MnVB火22O~25OHB機(jī)床的主軸⑷交變、沖擊載荷較小局部淬硬：83O~85OoC油淬，28O~32OoC回火46~51HRC⑴在滑動(dòng)軸承內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)40Cr調(diào)質(zhì)后軸頸表面淬火5⑵中或重載荷、轉(zhuǎn)速略高⑶精度要求較高40MnB調(diào)質(zhì)：84O~86OoC油淬，54O~62OoC回火22O~28OHB銑床、C6132車床主軸，M7475B磨床40MnVB軸頸淬火：86O~88OoC高頻淬火，乳化砂輪主軸⑷有較高的交變、沖擊載荷液冷，16O~28OoC回火46~55HRC⑴在滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)重型機(jī)床主軸6⑵輕、中載荷，轉(zhuǎn)速較低50Mn2正火：82O~84O空冷SW241HB7⑴在滑動(dòng)軸承內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)65Mn調(diào)質(zhì)后軸頸和方頭處局部淬火M145O磨床主軸⑵中等或重載荷調(diào)質(zhì)：79O~82OoC油淬，58O~62OoC回火25O~28OHB⑶要求軸頸部分有更高的耐56~61HRC磨性軸頸淬火82O~84OoC高頻淬火,2OO~22OoC回火5O~55HRC⑷精度很高頭部淬火：79O~82OoC油淬，26O~3OOoC⑸有較高的交變應(yīng)力，沖擊載荷較小回火GCrl5調(diào)質(zhì)后軸頸和方頭處局部淬火MQ142O8工作條件同上，但表面硬度要求更高調(diào)質(zhì)：84O~86OoC油淬，65O~68OoC回火25O~28OHBMB1432A磨9Mn2V局部淬火：84O~86OoC油淬，16O~2OOoC25OHRC床砂輪主軸回火⑴動(dòng)軸承內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)質(zhì)后滲氮M1G1432高精度磨床砂輪主軸、⑵等載荷、轉(zhuǎn)速很高T424OA坐標(biāo)9⑶精度要求不很高38CrMoAlA調(diào)質(zhì)：930~950oC油淬，630~650oC回火滲氮：51O~56OoC滲氮W26OHB285OHV鏜床主軸、C215O56多軸自動(dòng)車床⑷有很高的交變、沖擊載荷中心軸、T68鏜桿（表面）⑴在滑動(dòng)軸承內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)20Cr滲碳淬火Y236刨齒10⑵中等載荷、轉(zhuǎn)速很高20Mn2B91O~94OoC滲碳表面機(jī)、Y58插齒機(jī)主軸，外⑶精度要求不很高20MnVB79O~82OOC淬火（油）259HRC圓磨床頭架主軸和內(nèi)圓⑷沖擊載何不大，但交變應(yīng)力較高20CrMnTi16O~2OOOC回火磨床主軸⑴在滑動(dòng)軸承內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)滲碳淬火Y7163齒輪11⑵重載荷，轉(zhuǎn)速很高20CrMnTi91O-94OOC滲碳表面磨床，、CG11O7車⑶高的沖擊載荷12CrNi332O-34OOC油淬259HRC床、SG8O3O精密車床主軸⑷很高的交交應(yīng)力16O-2OOOC回火資料來源：合金剛手冊(cè)下冊(cè)第三分冊(cè)，治金工業(yè)出版,1979年版。⑵汽輪機(jī)主軸汽輪機(jī)主軸尺寸大、工作負(fù)荷大，承受彎曲、扭轉(zhuǎn)載荷及離心力和溫度的聯(lián)合作用。汽輪機(jī)主軸的主要失效方式是蠕變變形和由白點(diǎn)、夾雜、焊接裂紋等缺陷引起的低應(yīng)力脆斷、疲勞斷裂或應(yīng)力腐蝕開裂。因此對(duì)汽輪機(jī)主軸材料除要求其在性能上具有高的強(qiáng)度和足夠的塑韌性外，還要求其鍛件中不出現(xiàn)較大的夾雜、白點(diǎn)、焊接裂紋等缺陷。對(duì)于在500°C以上工作的主軸還要求其材料具有一定的高溫強(qiáng)度。根據(jù)汽輪機(jī)的功率和主軸工作溫度的不同，所選用的材料也不同。對(duì)于工作在450C以下的材料，可不必考慮高溫強(qiáng)度，如果汽輪機(jī)功率較?。ā?2000kW）,且主軸尺寸較小，可選用45鋼，如果汽輪機(jī)功率較大（〉12000kW）,且主軸尺寸較大，則須選用35CrMo鋼，以提高淬透性。對(duì)于工作在500C以上的主軸，由于汽輪機(jī)功率大（〉125000kW），要求高溫強(qiáng)度高，需選用珠光體耐熱鋼，通常高中壓主軸選用25CrMoVA或27Cr2MoVA鋼，低壓主軸選用15CrMo或17CrMoV鋼。對(duì)于工作溫度更高，要求更高高溫強(qiáng)度的主軸，可選用珠光體耐熱鋼20Cr3MoWV（＜540C）或鐵基耐熱合金Crl4Ni26MoTi（〈650°C）、Crl4Ni35MoWTiAl（〈680°C）制造。氣輪機(jī)主軸的工藝路線為：備料一鍛造一第一次正火一去氫處理一第二次正火一高溫回火一機(jī)械加工一成品。第一次正火可消除鍛造內(nèi)應(yīng)力；去氫處理的目的是使氫從鍛件中擴(kuò)散出去，防止產(chǎn)生白點(diǎn)；第二次正火是為了細(xì)化組織，提高高溫強(qiáng)度；高溫回火是為了消除正火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使合金元素分布更趨合理（V、Ti充分進(jìn)入碳化物，Mo充分溶入鐵素體），從而進(jìn)一步提高高溫強(qiáng)度。⑶內(nèi)燃機(jī)曲軸曲軸是內(nèi)燃機(jī)的脊梁骨，工作時(shí)受交變的扭轉(zhuǎn)、彎曲載荷以及振動(dòng)和沖擊力的作用。按內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不同可選用不同的材料。通常低速內(nèi)燃機(jī)曲軸選用正火態(tài)的45鋼或球黑鑄鐵；中速的內(nèi)燃機(jī)曲軸選用調(diào)質(zhì)態(tài)的45鋼、調(diào)質(zhì)態(tài)的中碳合金鋼（例如40Cr）或球墨鑄鐵。高速內(nèi)燃機(jī)曲軸選用強(qiáng)度級(jí)別再高一些的合金鋼（例如42CrMo等）。內(nèi)燃機(jī)曲軸的工藝路線為：備料一鍛造一正火一粗機(jī)械加工一調(diào)質(zhì)一精機(jī)械加工一軸頸表面淬火+低溫回火一磨削一裝配。各熱處理工序的作用與機(jī)床主軸的相同。近年來常采用球墨鑄鐵代替45鋼制作曲軸，其工藝路線為：備料一熔煉一鑄造一正火一高溫回火一機(jī)械加工一軸頸表面淬火+低溫回火一裝配。鑄造質(zhì)量是球墨鑄鐵的關(guān)鍵，首先要保證鑄鐵的球化良好、無鑄造缺陷，然后再經(jīng)風(fēng)冷正火，以增加組織中的珠光體含量并細(xì)化珠光體，提高其強(qiáng)度，硬度和耐磨性，高溫回火的目的是消除正火所造成的內(nèi)應(yīng)力。㈢汽輪機(jī)葉片的選材葉片是汽輪機(jī)的關(guān)鍵部件，它直接起著將蒸汽或燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的作用。1、葉片的工作條件、失效方式及性能要求⑴葉片的工作條件：①受蒸汽或燃?xì)鈴澗氐淖饔?；②承受中、高壓過熱蒸汽的沖刷或濕蒸汽的電化學(xué)腐蝕或高溫燃?xì)獾难趸透g；③受濕蒸汽中的水滴或燃?xì)庵械碾s質(zhì)磨損；④氣流作用的頻率與葉片自振頻率相等時(shí)產(chǎn)生的共振力的作用。⑵葉片的失效方式：葉片的失效方式為蠕變變形、斷裂（包括振動(dòng)疲勞斷裂、應(yīng)力腐蝕開裂、蠕變疲勞斷裂及熱疲勞開裂）和表面損傷（包括氧化、電化學(xué)腐蝕和磨損）。⑶對(duì)葉片的性能要求：①高的室溫和高溫強(qiáng)度、塑性及韌性，以防止蠕變變形和疲勞斷裂；②高的化學(xué)穩(wěn)定性，以防止氧化、腐蝕及應(yīng)力腐蝕開裂；③導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，以防止熱疲勞破壞；④耐磨性好,以防止沖刷磨損和機(jī)械磨損；⑤減振性好，以防止共振疲勞破壞；⑥良好的冷、熱加工性能，以利于葉片成型、提高生產(chǎn)效率。2、葉片的選材及熱處理葉片材料的選擇主要取決于工作溫度。對(duì)于中、低壓汽輪機(jī)，葉片工作溫度不高（〈500°C），其失效的主要方式不是蠕變，而是共振疲勞和應(yīng)力腐蝕開裂，因此，除在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上避免共振外，應(yīng)選用減振性能好的lCrl3和2Crl3馬氏體不銹鋼。對(duì)于工作于過熱蒸汽中的前級(jí)葉片，雖溫度較高（450~475°C），但腐蝕不明顯，可采用低合金鋼20CrMo進(jìn)行氮化、鍍硬鉻或堆焊硬質(zhì)合金。汽輪機(jī)后級(jí)葉片的工藝路線為：備料f模鍛f退火f機(jī)械加工f調(diào)質(zhì)f熱整形f去應(yīng)力退火f機(jī)械加工葉片根f鍍硬鉻f拋光f磁粉探傷一成品。退火是為了消除鍛造應(yīng)力，細(xì)化組織，改善切削加工性能，為調(diào)質(zhì)作組織準(zhǔn)備；調(diào)質(zhì)是為了使葉片獲得良好的綜合力學(xué)性能和高溫強(qiáng)度；熱整形可提高葉片精度，校正熱處理變形；去應(yīng)力退火是為了消除熱整形內(nèi)應(yīng)力；鍍硬鉻是為了提高抗氧化和耐蝕性。對(duì)于高壓汽輪機(jī)，葉片工作溫度高于500C，蠕變破壞是其失效的主要方式，lCrl3鋼已不能滿足熱強(qiáng)性要求，應(yīng)選用奧氏體耐熱鋼lCrl8Ni9Ti。工作溫度低于600C的高壓汽輪機(jī)葉片也可選用馬氏體耐熱鋼5Cr11MoV、15Cr12WMoV、15Cr12WMoVNbB、18Cr12WMoVNb。對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)葉片，因工作溫度更高，其主要失效方式為蠕變和熱疲勞破壞。當(dāng)葉片工作溫度低于650C時(shí)，可選用奧氏體耐熱鋼lCrl7Nil3W、lCrl4Nil8W2NbBRE。在700~750°C時(shí)，選用Crl4Ni40MoWTiAl或鐵基高溫合金。高于750C，可選用鎳基耐熱合金Ni80Cr20或鎳基高溫合金。近年來，鎳基高溫合金的精密鑄造、精密模鍛、爆炸成形等新工藝已應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)葉片，TaC及NbC纖維增強(qiáng)鎳基合金復(fù)合材料、SiC及SiN等新型陶瓷材料應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)葉片的研究也正在進(jìn)行中。341：根據(jù)減速機(jī)齒面硬度的大小，通常人們將齒輪傳動(dòng)分為兩類，包括硬齒面齒輪傳動(dòng)和軟齒面齒輪傳動(dòng)。2：根據(jù)減速機(jī)齒面硬度的大小，通常人們將齒輪傳動(dòng)分為兩類，包括硬齒面齒輪傳動(dòng)和軟齒面齒輪傳動(dòng)。3:通常一對(duì)嚙合齒輪的齒面硬度均大于350HBS，稱為硬齒面齒輪，否則被稱為軟齒面齒輪。選擇那種齒輪傳動(dòng)要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，兩種齒輪傳動(dòng)各有利弊，但有于硬齒面?zhèn)鲃?dòng)載荷大，使用壽命長，備廣泛的應(yīng)用。硬齒面齒輪采用的材料及熱處理方法很多，例如常用的幾種：40Cr.45#.45Mn2鋼，可以采用最終熱處理，高頻回火或者氮化處理。例如：20Cr.20CrMnTi.20CrMnVB.20CrNiH等可以采用滲碳淬火，如38CrMnAl則可以用氮化工藝達(dá)到較高的硬度，一些特殊的材料要用特殊的熱處理方法

范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了圓柱齒輪減速器的通用技術(shù)條件。本標(biāo)準(zhǔn)適用于低速級(jí)中心距aWlOOOmm的單級(jí)、兩級(jí)和三級(jí)圓柱齒輪減速器（以下簡稱減速器），也適用于低速級(jí)轉(zhuǎn)架半徑RW300mm的單級(jí)、兩級(jí)和三級(jí)行星齒輪減速器（以下簡稱減速器）。2引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB191—1990包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T1184—1996GB/T3480—1988GB/T4879—1985GB/T6404—1986GB/T10095—1988GB/T11368—1989GB/T1184—1996GB/T3480—1988GB/T4879—1985GB/T6404—1986GB/T10095—1988GB/T11368—1989GB/T13306—1991GB/T13384—1992JB/T5000.4—1998形狀和位置公差未注公差值圓柱齒輪承載能力計(jì)算防銹包裝齒輪裝置噪聲聲功率級(jí)測定方法漸開線圓柱齒輪精度齒輪傳動(dòng)裝置清潔度標(biāo)牌機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件重型機(jī)械通用技術(shù)條件鑄鐵件JB/T5000.8—1998重型機(jī)械通用技術(shù)條件鍛件JB/T5000.9—1998重型機(jī)械通用技術(shù)條件切削加工件JB/T5000.12—1998重型機(jī)械通用技術(shù)條件涂裝JB/T8831—1999 工業(yè)齒輪潤滑油選用方法JB/T8853—1999圓柱齒輪減速器JB/T9050.3—1999圓柱齒輪減速器加載試驗(yàn)方法3技術(shù)要求3.1總技術(shù)要求3.1.1減速器允許下列范圍內(nèi)正常工作:a）環(huán)境溫度為-40?+40°C；注：當(dāng)環(huán)境溫度低于0°C時(shí)，啟動(dòng)前潤滑油應(yīng)預(yù)熱。b）負(fù)荷是穩(wěn)定的或變化的，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注明運(yùn)轉(zhuǎn)方向;3.1.2齒輪副的最小法向極限側(cè)隙應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1中右距mm<so>80^125>12^^130>100^-250>250^315最水菇向極限側(cè)隙小112^140128>-16(]140-^1851&8—210中T〉聲inm>315^400>400^00>500—63Q>&30^30030Q^：1000垠小法向極限側(cè)隙#皿184^230^□0^25025&^320■.288^3603.1.3減速器不得有漏油或滲油現(xiàn)象，不得使污物和書一滲入機(jī)體內(nèi)部。3.1.4減速器的機(jī)體和機(jī)蓋外形的重合度不大于表2的規(guī)定。表2箱懷雖丈長吏毎邊的重合度（對(duì)稱分布）<10004>lOOa^EDQO5>200053.1.5質(zhì)量超過20kg的零部件應(yīng)有起吊鉤（環(huán)）。3.1.6減速器內(nèi)腔的清潔度及其檢驗(yàn)方法應(yīng)符合GB/T11368的規(guī)定。3.1.7地腳螺栓孔中心線的位移度不得大于0.2（D—d）。注：D――地腳螺栓孔的公稱直徑mm；d――地腳螺栓孔的公稱直徑mm。3.1.8減速器的主要件（齒輪、軸和機(jī)體等）用的材料應(yīng)符合有關(guān)現(xiàn)行材料標(biāo)準(zhǔn)要求，并有制造廠的合格證。3.1.9硬齒面齒輪減速器、行星齒輪減速器除了計(jì)算額定傳動(dòng)功率外，還應(yīng)計(jì)算熱功率，以便確定潤滑冷卻方法是否需要增加潤滑冷卻裝置。3.1.10當(dāng)減速器處于低溫工作環(huán)境下，可采用電加熱器或蒸汽加熱器加熱，加熱器應(yīng)位于潤滑油油面以下,當(dāng)采用電家熱時(shí)單位面積上的電功率不超過0.7w/cm2，以防止?jié)櫥偷奶炕?.1.11單級(jí)或多級(jí)圓柱齒輪減速器的每級(jí)傳動(dòng)效率不小于0.98；單級(jí)或多級(jí)行星齒輪減速器的每級(jí)傳動(dòng)效率不小于0.97。3.2齒輪制造技術(shù)要求3.2.1齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目見表3。齒輪蓿也丁工遠(yuǎn)第1晏差爼館趣■差爼第翅差組齒輪副Fp或F】與?；蚨c彳.邛按觸斑點(diǎn)與gmln滾齒-3.2.2在不要求互換性時(shí)，允許下列要素按相對(duì)精度測定：a） 螺旋角：其公稱值為實(shí)際螺旋角的平均值；b） 基節(jié)：其公稱值為實(shí)際基節(jié)的平均值；c） 齒厚：齒輪副中相配的另一個(gè)齒輪的齒厚應(yīng)根據(jù)第一個(gè)齒輪的實(shí)際齒厚計(jì)算。3.2.3齒面表面粗糙度應(yīng)符合表4的規(guī)定。

表4齒面表面粗糙建血第2營差匏稱度等級(jí)另■度同'&碎mmV去向模數(shù)>1^4>4^8>8：^16>16-^255^1250.80.81.6一>?25^4000.81.61.61.&>400-^8001.B1.61.61.&>SOO^l'BOO1.B1.61.61.&>1600-^25001.61.61.&6CL250.B1.61.6一>?25>^4001.61.61.61.&>400-^8001.61.61.61.&>soo^-Tboo1.61.61.6,'3.'2>1600>-25001.61.61.6,'3.'27^1251.6(0.B)3.2(1.6),'3.2C1&)一、1'25-^4003、怒1.6)3.2(1.6),'3.2C1&)3-.2(1.S3、400-^0003、怒1.6)3.2(1.6),'3.2C1&)6.-3,(③23>SOO^l'BOO也f1.6)3.5(1.6)6.3C^：2)60f③23>1600^500也f1.6)6.3(3.^)6.3C^：2)60f③230老血也f1.6)3.5(1.6)'3.2C1S)一>1'25=^400也f1.6)3.5(1.6)jl2C1S)60f③23>400-^500扎即1.6）3.C1.&)6.3C'3..'2)6.'3,￡3￡>>soQ^i'eaoC：5,2）6.3C3.'^)6.)6.'3,￡3￡>>1600-—S50QC：5,2）6.3C3.j)6.)6.'3,f③￡>9<125&.弐63一>125-^4006.36.3636.3>400-^8006.36.363L^5>800^1'6006.36.31￡l5L^5>1600-—E5006.312.51￡l5L^5注1括號(hào)內(nèi)數(shù)值適用于硬齒面齒輪。2氮化齒輪齒面表面粗糙度Ra為1.6um。3.2.4磨齒齒輪應(yīng)作齒頂修緣滾齒齒輪精滾時(shí)一般應(yīng)采用修緣滾刀。L-i■虹=叫+砧—13.2.5磨齒齒輪副小齒輪作齒向修形。齒向修形尺寸見圖1和式（1）、式（2）：式中：AS 齒向修形量，卩m；FB齒向誤差允許值，弘m；bl 小齒輪齒寬，mm；b2 大齒輪齒寬，mm；△b 大小齒輪寬差，mm；△bl 小齒輪的齒向修形長度，mm。3.2.6齒輪熱處理見附錄A。3.3機(jī)體制造技術(shù)要求3.3.1機(jī)體可采用鑄件，也可采用焊件。3.3.2在鑄造或焊接后應(yīng)作人工時(shí)效處理。3.3.3機(jī)體分合表面粗糙度Ra為6.3um,與底平面的平行度為GB/T1184的8級(jí)。3.3.4軸承孔與其機(jī)體端面的垂直度為GB/T1184的8級(jí)。3.3.5機(jī)體和機(jī)蓋自由結(jié)合時(shí)，分合面應(yīng)密合，用0.05mm塞尺檢查其縫隙，塞尺塞入深度不得超過分合面寬度的三分之一。3.3.6齒輪軸承孔的中心距極限偏差fa、中心線平行度fx和fy應(yīng)符合GB/T10095的要求。3.3.7軸承孔中心線應(yīng)與其分合面重合，其誤差不大于0.3mm。3.3.8機(jī)體不準(zhǔn)滲漏油。3.4裝配技術(shù)要求3.4.1軸承內(nèi)圈必須緊貼軸肩或定距環(huán)，用0.05mm塞尺檢查不得通過。3.4.2按規(guī)定或圖樣要求調(diào)整軸承間隙。3.4.3按本標(biāo)準(zhǔn)或圖樣要求檢查齒輪副的最小側(cè)隙及接觸斑點(diǎn)。3.4.4機(jī)體、機(jī)蓋內(nèi)壁以及位于減速器機(jī)體內(nèi)部的未加工零件表面均應(yīng)涂耐油油漆。機(jī)體、機(jī)蓋及其他外露的非加工零件表面可按JB/T5000.12的規(guī)定涂漆，也可按用戶要求涂漆。3.4.5機(jī)體機(jī)蓋分合面螺栓應(yīng)按規(guī)定的預(yù)緊力擰緊。家預(yù)緊力的方式可用扭力扳手加預(yù)緊力矩加載，也可用液壓式螺栓拉伸器按軸向力加載。其預(yù)緊力見表5。表5螺桂直徑d伽）M10M12M1&H20H24M30M36用扭力扼手家預(yù)累力邁hkB114^290100417■轉(zhuǎn)用蛭栓拉伸器加預(yù)累軸向力5—一一—158.1251-3沖主盤本表的蛭栓強(qiáng)度級(jí)別対&.8?當(dāng)矮栓強(qiáng)窿級(jí)別尙5.6時(shí)應(yīng)用本表數(shù)舟扌乘此系數(shù)A47豈強(qiáng)10日時(shí)」則應(yīng)乘以弟數(shù)當(dāng)強(qiáng)滾級(jí)別肯憶日時(shí)』則應(yīng)乘認(rèn)系數(shù)4試驗(yàn)與檢驗(yàn)4.1減速器的試驗(yàn)應(yīng)符合JB/T9053.3的規(guī)定。4.2減速器生產(chǎn)廠應(yīng)具有完善的檢查記錄檔案。合格產(chǎn)品應(yīng)簽發(fā)合格證。5標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸及貯存5.1每臺(tái)產(chǎn)品須在明顯位置固定標(biāo)牌，其要求應(yīng)符合GB/T13306的規(guī)定，并標(biāo)明：a） 產(chǎn)品型號(hào)、名稱；b） 主要技術(shù)參數(shù)（如轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩、重量等）；c） 出廠日期；d） 產(chǎn)品編號(hào)；e） 制造廠名稱。5.2產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸5.2.1減速器軸伸與鍵外表面涂防銹油脂。并用塑料布包嚴(yán)捆扎結(jié)實(shí)，或采用其他防護(hù)措施。5.2.2減速器齒輪、軸、軸承應(yīng)涂以潤滑油脂。5.2.3減速器的包裝儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)符合GB/T13384與GB191的規(guī)定。5.3隨機(jī)文件應(yīng)用塑料袋封裝后裝入木箱，其內(nèi)容包括：a） 成套發(fā)貨單及裝箱清單；b） 合格證書；c） 產(chǎn)品按裝及使用說明書等。6制造保證在用戶遵守本標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)文