齒輪的制造材料和熱處理過程對齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響,20世紀50年代前,齒輪多用碳鋼,60年代改用合金鋼,而70年代多用表面硬化鋼,按硬度,齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。
軟齒面的齒輪承載能力較低,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,因為配對的齒輪中,小輪負擔較重,因此為使大小齒輪工作壽命大致相等,小輪齒面硬度一般要比大輪的高。
硬齒面齒輪的承載能力高,它是在齒輪精切之后,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,提高齒輪的精度。
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小齒輪比回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)的更快,所以它需要具有更長的表面疲勞壽命,可以通過全淬透或者局部淬火達成這一目標,全淬透時,要注意不能讓齒牙過硬過脆,應該保證其可以與回轉(zhuǎn)支承嚙合后能夠正常工作,當表面硬度和延展性是主要關(guān)注問題的時候,對小齒輪采用局部淬火也是一種替代方法。
淬火區(qū)域一直到齒根圓角處為止的,比包括齒根圓角處及齒頂側(cè)面的,強度明顯降低,這種熱處理包括滲碳處理,滲氮處理和感應淬火,任何時候,對淬火情況進行評估是非常重要的,可以確認齒輪是否能夠應對預期用途,小齒輪的性能應該等同于或者強于與其嚙合的回轉(zhuǎn)支承。
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對于齒輪面單面磨損,如果結(jié)構(gòu)允許,可將齒輪調(diào)換位置或翻轉(zhuǎn)180度,使用其未磨損的一面,建議是成對翻轉(zhuǎn)使用,或?qū)⑴c其配合的齒輪換成新品,以保證齒輪正常嚙合,齒輪個別或幾個輪齒磨損或齒端兩面磨損超過極限等,都可以根據(jù)齒輪損壞情況,在齒輪的整個或部分表面上堆焊一層或數(shù)層金屬,齒輪的焊補修復可分為電焊和氣焊。堆焊修復齒輪,操作簡單,修復質(zhì)量較好。
塔形齒輪是由幾個齒輪制造在一起的,各個齒輪的損壞程度不同,如個別齒輪的輪齒磨損,可用更換齒圈的方法修復,先車去需修復齒輪的全部輪齒,另外制造一個齒圈壓裝在車去輪齒的部位上,為了防止新齒圈松動,可在齒圈與齒輪相結(jié)合處沿圓周用電焊點焊,或鉆孔打入穩(wěn)釘加以固定。
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