齿轮材料的选择原则是什么
第4章齿轮习题答案
习 题（答案）1．选择题1）一般开式齿轮传动的主要失效形式是 3 。
（1）齿面胶合 （2）齿面疲劳点蚀 （3）齿面磨损或轮齿疲劳折断 （4）轮齿塑性变形2）高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是 1 。
（1）齿面胶合 （2）齿面疲劳点蚀 （3）齿面磨损 （4）轮齿疲劳折断3）材料为45钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为 2 。
（1）（45～50）HRC （2）（220～270）HBW （3）（160～180 ）HBW （4）（320～350）HBW 4）齿面硬度为（56～62）HRC 的合金钢齿轮的加工工艺过程为 3 。
（1）齿坯加工、淬火、磨齿、滚齿 （2）齿坯加工、淬火、滚齿、磨齿 （3）齿坯加工、滚齿、渗碳淬火、磨齿 （4）齿坯加工、滚齿、磨齿、淬火 5）齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在 2 。
（1）跑合阶段 （2）稳定性磨损阶段 （3）剧烈磨损阶段 （4）齿面磨料磨损阶段 6）对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 4 。
（1）按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度（2）按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 （3）只需按接触强度设计 （4）只需按弯曲强度设计7）一对标准直齿圆柱齿轮，已知1z =18，2z =72，则这对齿轮的接触应力 3 。
（1）H2H1σσ> （2）H2H1σσ<（3）H2H1σσ= （4）H2H1σσ≤ 8）一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合时，它们的 2 必须相等。
（1）直径 （2）模数（3）齿宽 （4）齿数9）设计闭式硬齿面齿轮传动时，若直径一定，则应取较少齿数，使模数增大以 2 。
（1）提高齿面接触强度 （2）提高齿根弯曲疲劳强度 （3）减少加工切削量，提高生产率 （4）提高抗塑性变形能力10）在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而把模数增大，则可以 2 。
（1）提高齿面接触强度 （2）提高轮齿的弯曲强度 （3）弯曲与接触强度均可提高 （4）弯曲与接触强度均不变11）当 4 ，则齿根弯曲强度增大。
齿轮常用材料的选择及其热处理工艺分析
齿轮常用材料的选择及其热处理工艺分析介绍了齿轮常用材料及典型齿轮的热处理工艺，结合常用齿轮材料的性能特点，总结了齿轮材料选用原则及热处理工艺与提高其承载能力以及延长使用寿命之间的关系，旨在通过理论来指导实践。
标签：齿轮材料；热处理；性能；承载能力引言齿轮作为传动系统中应用非常广泛的零件，在工作时，所受应力往往是非常复杂的，一是需要承受齿轮齿根部的循环往复的弯曲应力，二还要考虑接触应力以及齿面之间的相互接触所带来的不良影响，同时具有较强的摩擦齿面，齿轮啮合时，它会吸收一定量的冲击载荷。
齿轮使用过程应避免齿面磨损太多，甚至以断齿、疲劳点蚀形式失效。
合适的热处理工艺能提高齿轮的耐磨性、承载能力和使用寿命，热处理后的齿轮具有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度（抗疲劳点蚀），齿面具有较高的硬度和耐磨性，齿轮心部具有足够的强度和韧性[1]。
齿轮材料的选择以及相关的热处理工艺无论是对于齿轮的质量，又或者是齿轮的使用性能都会产生很大的影响。
比较常用的热处理工艺包括：表面淬火、碳氮共渗、渗碳、渗氮、回火、正火等。
而对于齿轮材料的选择，锻钢、铸钢、铸铁、有色金属、非金属材料等都是非常理想的选择。
1 齿轮材料及热处理工艺1.1 锻钢根据齿面的软硬程度，钢制齿轮包括软齿面齿轮和硬齿面齿轮，它们之间的分界线是布氏硬度为350HBS的时候，大于350HBS为硬齿面，反之则是软齿面。
1.1.1 软齿面齿轮软尺面齿轮，工艺路线：锻造毛坯→正火→粗车→调质、精加工。
常用材料；45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB等。
软齿面齿轮的特点：性能优良，齿面本身的硬度、强度都理想，齿心的韧性好；热处理后切齿精度可达8级；制造简单、经济、生产率高，对精度要求不高。
1.1.2 硬齿面齿轮（1）采用中碳钢时的加工工艺过程为：锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。
常用材料：45、40Cr、40CrNi。
齿轮材料选择及其热处理
齿轮材料选择及其热处理The document was finally revised on 2021齿轮材料选择及其热处理摘要：齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啮合的有齿的机械零件，是机械传动中应用最广泛的零件之一。
在齿轮的制造过程中,合理选择材料与热处理工艺,是提高承载能力和延长使用寿命的必要保证。
常用齿轮材料锻钢、铸钢、铸铁、有色金属、非金属材料等的选择及热处理工艺进行了分析。
关键词：齿轮材料热处理工艺一、齿轮结构：二、齿轮的分类：按其外形分为：圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、、蜗杆蜗轮按齿线形状分为：直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮按轮齿所在的表面分为：外齿轮、内齿轮按制造方法可分为：铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮三、常用齿轮材料及热处理工艺的选择:1)高承载能力的重要齿轮，如汽车、拖拉机、矿山机械及航空发动机等齿轮汽车、拖拉机等齿轮主要分装在变速箱和差速器中，推动汽车、拖拉机运行,所以传递功率、冲击力及摩擦压力都很大, 工作条件比较差。
因此在耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面的要求均比较高，因此选用渗碳钢经渗碳、淬火及低温回火后使用最为合适。
小模数齿轮一般采用20Cr和20CrMnTi,而较大模数齿轮采用30CrMnTi 钢。
工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工、半精加工——渗碳+ 淬火+ 低温回火——喷丸——校正——精加工2)中等承载能力的齿轮，主要用于切削机床齿轮机床齿轮大多用于齿轮箱,传递动力,改变运动速度和方向,工作条件相对较好,载荷不大,工作平稳无强烈冲击,转速也不高,属工作条件较好的齿轮。
因此,要求综合力学性能好,一般选用调质钢制造, 如40 钢、45 钢、40Cr、40SiMn 等。
工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工——调质——机械半精加工——高频感应淬火+ 低温回火——磨削3)较低承载能力的齿轮较低承载能力的齿轮一般选用中碳钢(40、45)或低合金中碳钢(40Cr、40Mn、40MnB等)制造,进行调质处理,调质后硬度约为200～300HB。
齿轮的设计准则
齿轮的设计准则
齿轮是一种常用的传动方式，广泛应用于各种机械设备中，如工程机械、汽车、铁路车辆等。
为了确保齿轮的正常运行和使用寿命，需要遵循一些设计准则，下面就来介绍一下：
1.统一模数化设计：齿轮传动时，相邻的两个齿轮的模数应该相同，这样才能保证其配合良好。
同时还可以方便齿轮的制造和维修。
2.正确选择齿轮类型：不同类型的齿轮适用于不同的工况，应根据实际情况选择合适的齿轮类型。
例如，行星齿轮适用于高扭矩和高转速的传动，而斜齿轮适用于低噪音要求的传动。
3.合理设计齿数：齿轮的齿数应该尽量的多，这样可以减小每个齿轮的载荷和相邻齿轮轮齿之间的力矩。
同时还能降低噪音和振动，提高传动效率。
4.确定齿轮轴距：齿轮传动时，齿轮轴的距离应该保持一定的范围。
如果距离过于靠近，会导致载荷和摩擦增大，使得齿轮易损坏；如果距离过大，则传动效率会降低。
5.切向力计算：齿轮传动时，切向力是合成力中的一种，在设计时必须考虑到。
切向力的大小直接影响到齿轮的寿命和耐久性，应该尽可能地降低切向力的大小。
6.齿轮材料选择：齿轮的材料应该具有高弹性模量和高强度，同时还能提供一定的韧性和耐磨性。
常用的齿轮材料有钢、铸铁、铜合金等。
7.提高齿面硬度：齿轮的齿面硬度对其使用寿命和传动效率有着决定性影响。
为了提高齿轮的齿面硬度，可以采用淬火、磨削等加工方式。
以上就是齿轮的设计准则，通过遵循这些准则可以保证齿轮的正常运转和使用寿命，并且提高传动效率和降低噪音振动。
齿轮材料的选择原则是什么
(1)齿轮铸件材料的选择原则1)轮齿表面层要具有足够的硬度和耐磨性。
2)对于承受交变载荷和冲击载荷的齿轮，基体要具有足够的抗弯强度与韧性。
3)要具有良好的工艺性，不但易于切削加工，且热处理性能好。
4)在满足使用性能的前提下，选用齿轮材料还应注意尽量降低零件的总成本。
(2)铸铁材料及其特点、用途因为铸铁中存在的游离石墨和多孔性结构．所以齿轮的耐磨性良好、噪声小、成本低，可在许多负荷不大、工作条件不苛刻的蜗轮传动中替换铜合金蜗轮。
常用的铸铁主要包括：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和合金铸铁等四种。
最常用的是灰铸铁和球墨铸铁。
1)灰铸铁。
其抗弯及耐冲击能力很差，但它易于铸造、易切削，具有良好的耐磨性和消振性，成本低。
可用于低速、载荷不大的开式齿轮传动。
2)球墨铸铁及其热处理。
其性能介于钢和灰铸铁之间，强度比灰铸铁高很多，具有良好的韧性和塑性，在冲击不大的情况下，可代替钢制齿轮。
主要使用珠光体和贝氏体球墨铸铁，牌号在QT500以上，热处理一般采用正火+回火。
(3)铸造毛坯的预备热处理工艺。
铸坯需进行退火，也可进行正火+回火，调质处理。
机械原理及设计思考题练习题 (17)
第十章 齿轮传动1.直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的优缺点各是什么？各适用何场合？2.齿轮传动的主要失效形式有几种？其发生的原因和防止措施各是什么？3.齿轮材料的选择原则是什么？软、硬齿面有什么区别？4.齿轮的工作载荷与计算载荷有什么关系？要考虑哪些因素的影响？5.齿数和齿宽系数对齿轮传动的承载能力有何影响？应如何选取？6. 试分析题6图.所示齿轮传动中各齿轮所受的力（在啮合点画出其三个分力）。
题6图. 齿轮传动力分析7.题7图.为两级斜齿圆柱齿轮减速器，动力由Ⅰ轴输入，Ⅲ轴输出，齿轮1的螺旋线方向及Ⅲ轴转向如图。
求：（1）为使载荷沿齿向分布均匀，运动应从轴Ⅰ的哪一端输入，从轴Ⅲ的哪一端输出？ （2）为使轴Ⅱ的轴承所受轴向力最小，其余各齿轮的螺旋线方向如何？ （3）标出齿轮2、3所受各分力的大小和方向。
题7图.两级斜齿圆柱齿轮减速器题8图. 齿轮传动应力循环特性分析8. 如图题8图.所示齿轮传动，试分析以下两种情况下各齿轮所受的齿面接触应力和齿根弯曲应力的循环特性。
（1）齿轮B 为“惰轮”，齿轮A 为主动轮，齿轮C 为从动轮； （2）齿轮B 为主动轮，齿轮A 和齿轮C 均为从动轮。
9. 有两对直齿圆柱齿轮传动，齿轮参数见下表，齿轮的材料、精度以及齿轮传动的工作条件均相同，则该两对齿轮传动的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度相比较，哪对齿轮传动较好？z 1 z 2 m a b 1 20 70 4 180 80 24014021808010.一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知模数m=2.5mm ，齿数Z 1＝24，Z 2＝115，若已知〔σH 〕1=590Mpa, 〔σH 〕2 =470Mpa, 〔σF 〕1 =321.4Mpa, 〔σF 〕2 =278.6Mpa, ，且小齿轮齿根弯曲应力σF1 =67.3Mpa, 齿面接触应力σH1 =550.2Mpa 已知, Y Fa1Y sa1=4.187, Y Fa2Y sa2=3.906,试问：（1）大齿轮的σF2 和σH2 为多少？（2）哪个齿轮的齿面接触疲劳强度弱？哪个齿轮的齿根弯曲疲劳强度弱？为什么？ 11.设计一对斜齿圆柱齿轮传动。
9.41齿轮的材料及其选择原则
09-4齿轮的材料及其选择原则材料要求表面硬、芯部韧、较好的加工和热处理性能、价格↓。
常用材料锻钢、铸钢、铸铁、非金属材料1、锻钢1）软齿面齿轮：HBW≤350中碳钢：40、45、50、55 等中碳合金钢：40C r、40M n B、20C r特点：齿面硬度不高，限制了承载能力，但易于制造成本低，常用于对尺寸和重量无严格要求的场合。
加工工艺：锻坯——加工毛坯——热处理（正火、调质HBW160~300）——切齿精度7、8、9级。
2）硬齿面齿轮：HBW＞350低碳、中碳钢：20、45等低碳、中碳合金钢：20C r、20C r M n T i、20M n B等特点：齿面硬度高、承载能力高、适用于对尺寸、重量有较高要求的场合（如高速、重载及精密机械传动）。
加工工艺：锻坯——加工毛坯——切齿——热处理（表面淬火、渗碳、氮化、氰化）——磨齿（表面淬火、渗碳）。
若氮化、氰化：变形小，不磨齿。
专用磨床，成本高，精度可达4、5、6级。
2、铸钢用于d＞400~600mm的大尺寸齿轮；不重要的，批量生产的齿轮。
3、铸铁用于低速、无冲击和大尺寸的场合。
4、非金属材料材料的选择原则1、按不同工况选材。
2、中低速、中低载齿轮传动：大、小齿轮齿面有一定硬度差，HBW1=HBW2+（20~50）。
1）使大、小齿轮寿命接近；2）减摩性、耐磨性好；3）小齿轮可对大齿轮起冷作硬化作用。
3、有良好的加工工艺性，便于齿轮加工。
1）大直径d＞400 用ZG2）大直径齿轮：齿面硬度不宜太高，HBW＜200，以免中途换刀4、材料易得、价格合理。
举例：起重机减速器：小齿轮45钢调质 HBW230~260大齿轮45钢正火 HBW180~210机床主轴箱：小齿轮40C r或40M n B 表淬 HRC50~55大齿轮40C r或40M n B 表淬 HRC45~50 常用材料、热处理硬度和应用举例见下表表4-2 常用材料、热处理硬度和应用举例09-5圆柱齿轮传动的几何计算（略）。
齿轮常用材料
齿轮常用材料
齿轮是机械传动中常见的零部件，常用于改变轴线方向、传递动力和扭矩等。
齿轮的材料选择直接影响到齿轮的使用性能和寿命。
在实际应用中，常用到以下几种齿轮常用材料：
1. 碳素钢：碳素钢是一种普遍使用的齿轮材料。
它具有良好的可加工性、硬度和耐磨性。
碳素钢齿轮通常适用于低速和中速传动系统。
2. 铁素体不锈钢：铁素体不锈钢具有良好的耐蚀性和耐磨性，适用于一些要求耐蚀和强度较高的环境下。
不锈钢齿轮通常用于化工设备、食品加工设备等领域。
3. 铝合金：铝合金齿轮具有重量轻、高比强度和导热性好等特点。
它们通常用于航空航天、汽车和摩托车等领域，以减轻整体重量和提高传动效率。
4. 青铜：青铜齿轮具有良好的耐磨性和耐冲击性，适用于高速和高负荷的传动系统。
常见的青铜齿轮材料包括锡青铜、铝青铜和磷青铜等。
5. 铸铁：铸铁齿轮具有良好的耐磨性和强度，适用于大型和重负荷的传动系统。
它们通常用于钢铁、煤矿等行业。
6. 塑料：塑料齿轮具有良好的减震和减噪性能，重量轻且不需要润滑。
它们通常用于一些需要减少噪音和振动的设备，如家用电器、办公设备等。
7. 复合材料：复合材料齿轮是由两种或多种材料组合而成的，通常具有更好的机械性能和磨擦性能。
它们广泛应用于航天、汽车、电力等领域。
总之，齿轮的材料选择应根据具体的使用环境和要求进行，兼顾材料的硬度、耐磨性、耐蚀性、强度等性能，以确保齿轮的正常工作和长期使用。
机械设计中的材料选择原则
机械设计中的材料选择原则在机械设计领域，材料选择是保证产品性能和功能的关键因素之一。
不同材料具有不同的物理、化学和力学特性，因此在设计过程中，合理选择材料是确保产品稳定性和可靠性的重要步骤。
一、机械材料的分类机械材料主要分为金属材料和非金属材料两大类。
金属材料包括钢铁、铜、铝、镁等，其具有良好的导热性、导电性和可塑性。
非金属材料则包括塑料、复合材料、陶瓷等，具有较低的密度和化学稳定性。
二、机械材料选择的原则1. 功能需求：首先要考虑的是产品的功能需求。
根据零件在设计中的作用和要求，选择具有相应性能的材料。
例如，在承载部件中，应选择具有较高强度和硬度的材料，而在密封件中则应选择具有良好密封性的材料。
2. 环境因素：考虑使用环境对材料的影响。
机械零件在不同的工作环境中可能面临不同的温度、湿度、腐蚀等因素，因此材料的抗腐蚀性、耐热性和耐候性等特性需要与环境要求相匹配。
3. 成本效益：在材料选择中也需要考虑成本效益。
不同材料的成本差异很大，因此应在满足产品需求的前提下，选择较为经济合理的材料。
4. 生产工艺性能：材料的生产工艺性能也是需要考虑的因素之一。
例如，某些特殊材料可能需要特殊的加工方法或设备，这将对生产成本和周期产生影响。
5. 可靠性和耐久性：在机械设计中，可靠性和耐久性是至关重要的。
因此，在材料选择过程中，应考虑材料的疲劳寿命、抗氧化能力以及强度稳定性等因素。
6. 配合要求：考虑到零件之间的配合要求，材料的摩擦系数、磨损率、粘合性等特性也需要纳入考虑范围。
三、不同应用场景下的材料选择1. 强度要求较高的零件：对于需要承受较大载荷的零件，如传动齿轮、曲轴等，常选用高强度的合金钢或铝合金。
2. 耐磨损零件：对于需要具备耐磨损性能的零件，如轴承和齿轮，常采用表面硬化处理或选择硬度较高的材料，如工具钢、铁素体不锈钢等。
3. 密封件：在设计密封件时，要选择密封性能好的材料，如橡胶、PVC、尼龙等。
4. 高温工况下的材料选择：对于在高温工况下需要使用的零件，如燃气涡轮机叶片等，可选择高温合金或陶瓷材料。
机械工程材料第七章
8. 螺栓、铆钉等冷镦零件 9. 汽车用塑料 （1）汽车内饰用塑料 （2）汽车用工程塑料 （3）汽车外装机结构件用纤维增强塑料复合材料 10.汽车用橡胶 11.汽车用陶瓷材料
二、机床零件用材
常用的机床零部件有机座、轴承、导轨、齿轮、弹簧、紧固件、
刀具等。
1. 机身、底座用材
首选材料当为灰铸铁、孕育铸铁，球墨铸铁也可使用。HT150、 HT200，HT250，HT300，QT400-17，QT600-2等等。
（2）主要失效形式 1）疲劳断裂。主要发生在齿根。它是齿轮最严重的失效形式。 2）齿面磨损。3）齿面接触疲劳破坏 。4）过载断裂。
疲劳断裂、齿面磨损、齿面接触疲劳破坏 、过载断裂
（3）齿轮用材性能要求
1）高的弯曲疲劳强度
2）高的接触疲劳强度和耐磨性 3）齿轮心部要有足够的强度和韧性
2. 齿轮零件的选材 3. 典型齿轮选材举例
一、齿轮类零件的选材
1. 齿轮的工作条件、失效形式及性能要求
齿轮是机械工业中应用最广的零件之一，主要用于传递扭矩和调 节速度。 （1）工作时的受力情况 1）由于传递扭矩，齿根承受较大的交变弯曲应力。 2）齿面相互滑动和滚动，承受较大的接触力，并发生强烈的摩擦。
3）由于换档、启动或啮合不良，齿部承受一定的冲击。
3. 活塞、活塞销和活塞环——活塞组
对活塞用材的要求是热强度高、导热性好、吸热性差、膨胀系数 小、密度小，减磨性、耐磨性、耐蚀性和工艺性好等。目前很难 找到完全满足要求的材料。常用的活塞材料是铝硅合金。 活塞销材料一般用20钢或20Cr等低碳合金钢。 活塞环材料多用以珠光体为基的灰铸铁或在其上添加Cu、Cr、 Mo的合金铸铁制造。
常用齿轮材料的选择及其热处理工艺总结
齿轮材料的选择及其热处理工艺1、齿轮材料的选择原则齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多，下述几点可供选择材料时参考：1）齿轮材料必须满足工作条件的要求。
例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能高的合金银；矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。
总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。
2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。
大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。
中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。
尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
齿轮表面硬化的方法有：渗碳、氨化和表面淬火。
采用渗碳上艺时，应选用低碳钢或低碳含金钢作齿轮材料；氨化钢和调质钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。
3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30～50HBS或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质）；且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。
因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20％，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。
机械设计复习题解答-齿轮
机械设计基础复习题齿轮传动基本要求：了解渐开线齿轮传动的特点及应用范围、失效形式及防止措施。
掌握渐开线标准直齿轮的基本参数及选择、几何尺寸计算、受力分析、强度计算和设计方法。
掌握斜齿圆柱齿轮的传动特点、几何尺寸计算和受力分析。
1．与带传动、链传动相比，齿轮传动有哪些主要优缺点？优点：1）工作可靠，寿命长；2）瞬时传动比为常数；3）传动效率高；4）结构紧凑；5）适用性广。
缺点：1）制造及安装精度要求高，成本高；2）不宜用于轴间距离大的传动。
2、齿轮传动的基本要求：1）传动平稳：即要求瞬时传动比恒定；2）足够的承载能力：即要求在预期的使用期限内不失效。
2．开式、闭式齿轮传动的失效形式及设计准则有何不同？普通闭式传动的主要失效形式为：轮齿的疲劳折断和点蚀。
普通开式传动的主要失效形式为：轮齿的疲劳折断和磨粒磨损。
设计准则：为防止轮齿的疲劳折断，需计算齿根弯曲疲劳强度；为防止齿面点蚀，需计算齿面接触疲劳强度。
对一般工况下的普通齿轮传动，其设计准则为：1）闭式传动，软齿面：按齿面接触疲劳强度进行设计计算（确定齿轮的参数和尺寸），然后校核齿根弯曲疲劳强度；硬齿面：按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算（确定齿轮的参数和尺寸），然后校核齿面接触疲劳强度。
2）开式传动：只计算齿根弯曲疲劳强度，适当加大模数（预留磨损量）。
此外，对高速重载传动，还应按齿面抗胶合能力进行计算。
3．齿轮材料的选择原则是什么？常用齿轮材料和热处理方法有哪些？为什么一对软齿面的大、小齿轮在其材料选择和热处理方法上常常不同？对齿轮材料性能的要求：齿面硬、芯部韧。
齿轮材料选用的基本原则 ：齿轮材料必须满足工作条件的要求，如强度、寿命、可靠性、经济性等；应考虑齿轮的尺寸大小，毛坯成型方法及热处理和制造工艺；钢制软齿面齿轮，小轮的齿面硬度应比大齿轮高20～50HBS 。
硬齿面齿轮传动，两轮的齿面硬度可大致相同，或小轮硬度略高。
软齿面：调质，正火：改善机械性能，增大强度和韧性；硬齿面：表面淬火，渗碳淬火，表面氮化：接触强度高、耐磨性好、可抗冲击。
齿轮的设计及材料的选择方法
四、 选择时应考 虑的因素也很多 ， 下述几点可 供选择材料时参考 ： １齿轮材料必须满足工作条件的要求。 ． ２ 应考虑齿轮尺寸的大小 、 ． 毛坯成型方法及热处理和制造工 艺。大
５ 飞行 器中的齿轮传动 ， ． 要求齿 轮尺寸尽可能小 ， 应采用表面硬化 处理的高强度合金钢。 ６ 金 属制 的软齿 面齿 轮 ， ． 配对 两轮 齿面 的硬 度 差应 保 持 为 ３ Ｏ一
齿轮 的精度高 ， 齿形 准确公差 小， 则 啮合紧密 ， 舍去平 衡且 无噪声 。 机床齿轮糖度一般为 ６ ８ （ 、 速） ８— ２ （ — 级 中 低 和 １ 级 高速 ） 汽车 、 ， 拖拉 机齿轮精度一般为 ６— ８级 。 ３ 根据齿轮的工作条件来选择 ． 对于一般 比较简单的小模 数渗碳 齿轮 ， 心部 只要保证 有足够 的韧 性， 采用低碳钢就可以了， 但对受力较大的汽车变速箱齿轮 ， 心部除 了要 求有足够 的韧性外 ， 还要求有足够的强度 ， 采用低碳 索钢 ， 若 淬透必低 ， 就达不到要求 ， 几种渗碳钢热处理后力学性能的比较可知 ， Ｃ 、０ ｒ ｎ ２ ｒ２ ＣＭ ０ 等低合金渗面钢性能不如钢 ２ ＣＭ Ｔ ０ ｒ ｎｉ （ ）Ｏ ｒ ｊ １ ２ Ｃ Ｍｎ 钢具有 较高的力学性能 ， 钢在渗碳淬火及低温 回火 Ｔ 该 后 ， 面硬度为 Ｈ Ｃ ８ ６ ， 硬度为 Ｈ Ｃ ０— ５ ２ Ｃ Ｍ Ｔ 钢 的工 表 Ｒ ５ — ２ 心部 Ｒ ３ ４ ， ０ ｒｎ ｉ 艺性 尚好 ， 锻造后一般 以正火来改善其切削加工性。 （ ） ０ ｒ ｎ ｉ 的 ２ ２ ＣＭ Ｔ 钢 热处 理工艺性较好 ， 有较好的淬透性 。由于合金元素钛 的影响 ， 其过热 敏感 性小 ， 故在渗碳后 可直接降温淬火 。此外 尚有渗碳速 度快 ， 过渡层 均匀 ， 渗碳粹火后变形小等优点 ， 这对制造形状复杂 ， 要求变形小 的齿轮 零 件来说是十分有利的。（ ）０ ｒ ￣ 钢 可制造 截面在 ３ ｎ 以下 ， ３ ２ Ｃ Ｍｎ ＯＭ 承 受高速中等载荷 以及冲击 、 的重要零件。所 以， 摩擦 在汽车生产上 ， 第二 轴的二、 三档齿轮一般都选用 ２ ＣＭ ￣钢来制造 。 ０ ｒｎ 综上所述 ， 由于齿轮的承 载范 围广 ， 工作环境 复杂 ， 应根据不 同的工 作环境要求来选择齿轮的材料 ， 同时再采用适用的强化手段 。在选择齿 轮材料时 ， 了解我 国工业 发展形式 ， 必须 结合我国资源 和生产条 件， 从实 际出发， 全面考虑机械性能 、 工艺性能和经济性 等方面 的问题 ， 只有合理 选材才能保证齿轮质量 、 降低产 品成本 ， 从而提高竞争力 。 参考文献： ［］ １ 陈立德． 机械设计基础 ［ ． Ｍ］ 北京： 高等教育 出版社，Ｄ６ ２０ 。
齿轮是什么材料
齿轮是什么材料齿轮是一种常见的机械传动装置，它通过齿与齿之间的啮合来传递动力和转速。
齿轮通常由金属材料制成，不同的材料对齿轮的性能和使用寿命都有着重要的影响。
那么，齿轮是什么材料制成的呢？下面我们将对齿轮常用的材料进行介绍。
首先，最常见的齿轮材料之一是钢。
钢材具有良好的强度和硬度，能够承受较大的载荷和高速运转，因此被广泛应用于各种齿轮传动装置中。
常见的钢材包括碳钢、合金钢和不锈钢等，它们在不同的工况下都能发挥出色的性能。
除了钢材，铜合金也是常见的齿轮材料之一。
铜合金具有良好的耐磨性和导热性，适合用于高速、高载荷的齿轮传动系统中。
常见的铜合金包括锌铜合金、铝青铜合金和锡青铜合金等，它们在船舶、汽车、机床等领域都有着广泛的应用。
此外，塑料齿轮也是一种常见的选择。
相比于金属材料，塑料齿轮具有重量轻、耐腐蚀、低噪音等优点，适合用于一些特殊的工况下，比如食品机械、医疗设备等领域。
常见的塑料材料包括尼龙、聚四氟乙烯（PTFE）和聚甲醛等，它们在特定的工况下能够发挥出色的性能。
除了上述材料，还有一些特殊的齿轮材料，比如陶瓷齿轮、复合材料齿轮等。
陶瓷齿轮具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，适合用于高速、高温、高精度的传动系统中。
复合材料齿轮则是将不同材料进行复合，以兼顾各种性能要求，比如同时具有金属和塑料的优点。
总的来说，齿轮的材料选择需要根据具体的工况和要求来确定，不同的材料都有着各自的优缺点。
在实际应用中，需要综合考虑齿轮的载荷、转速、工作环境等因素，选择最合适的材料，以确保齿轮传动系统能够稳定、高效地工作。
希望本文对齿轮材料的选择有所帮助。
齿轮常用材料及选择原则
钢材的分类一、非合金钢、（a、普通质量非合金钢b、优质非合金钢。
C、特殊质量非合金钢。
）二、低合金钢、1、按质量分、（a、普通质量低合金钢b、优质低合金钢c、特殊质量低合金钢）2、按主要性能及使用特性分类（a、可焊接的低合金高强度结构钢b、低合金耐候钢c、低合金钢筋钢）三、合金钢、1、按质量分、（a、优质合金钢b、特殊质量合金钢）2、按性能分、（a、工程结构钢b、机械结构钢，包括调质处理合金结构钢，表面硬化合金钢，冷塑性成型合金结构钢，合金弹簧钢。
C、不锈、耐蚀和耐热钢。
d、工具钢，包括合金工具钢，高速工具钢。
合金工具钢分为量具、刀具钢，耐冲用工具钢，冷作模具钢，热作模具钢，无磁模具钢，塑料模具钢，高速工具钢又分为钼系、钴系、钨系高速工具钢。
E、轴承钢，高碳铬轴承钢，渗碳轴承钢，不锈、无磁轴承钢。
F、特殊物理性能钢。
四、碳钢、低碳钢（C≤0.25%）中碳钢（0.25%<C≤0.60%)高碳钢（C>0.60%）五、按冶炼时脱氧程度分：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢。
六、按炼炉分：平炉钢、转炉钢。
七、按用途分：结构钢，工具钢，特殊结构工具钢。
常用钢材外形分类（a、棒钢:热轧和冷轧，按断面形状分圆、扁、方、六角、八角钢。
B、型钢：按断面分等边角钢、不等边角钢、工字钢、槽钢、丁字钢、乙字钢。
C、钢板：热轧和冷轧，厚度≤3mm为薄钢板。
D、钢带、钢管：镀锌与不镀锌、带螺纹和不带螺纹钢管。
E、钢丝：钢丝绳。
常用化学元素符号读音元素名称符号读音元素名称符号读音元素名称符号ge 铬．Cr ni 铌Nb qian 铅Pbnie 镍Ni tan 钽Ta bi 铋Bigui 硅Si qing 氢H a 锕Acmeng 锰Mn tan 碳C铈Celu 铝Al yang 氧O pi 铍Belin 磷P na 钠Na铯Sewu 钨W mei 镁Mg gao 锆Zrmu 钼Mo liu 硫S镧Lafan 钒V lu 氯Cl bei 钡Batai 钛T jia 钾K gong 汞Hgtong 铜Cu xin 锌Zn gai 钙Catie 铁Fe yin 银Ag dian 碘Ipeng 硼B xi 锡Sn xiu 溴Brgu 钴Co ti 锑Sb fu 氟Fdan 氮N jin 金Au烯土Re钢铁及合金类型于统一数字代码钢铁及合金类型前缀字母统一代号钢铁及合金类型前缀字母统一代号合金结构钢 A A×××××杂类材料M M×××××轴承钢 B B×××××粉末及粉末材料P P×××××铸铁铸钢及铸造合金 C C×××××快淬金属及合金Q Q×××××电工用钢及纯铁 E E×××××不锈耐蚀及耐热钢S S×××××铁合金及生铁 F F×××××工具钢T T×××××高温合金及耐蚀合金H H×××××非合金钢U U×××××J J×××××焊接钢及合金W W×××××精密合金及其他特殊物理性能材料低合金钢L L×××××中国钢铁产品牌号表示方法名称汉字符号铸钢ZG 牌号头炼钢用生铁炼L 牌号头铸造用生铁铸Z 牌号头球墨铸铁用生铁球Q 牌号头脱碳低磷生铁脱炼TL 牌号头含釩生铁釩 F 牌号头耐磨生铁耐磨NM 牌号头灰铸铁灰铁HT 牌号头可锻铸铁可铁KT 牌号头球墨铸铁球铁QT 牌号头耐热铸铁热铁RT 牌号头粉末及粉末材料粉 F 牌号头碳素结构钢屈Q 牌号头低合金高强度钢屈Q 牌号头耐候钢耐候NH*牌号尾保证渗透性钢H*牌号尾易切削非调质钢易非YF 牌号头热锻用非调质钢非 F 牌号头易切削钢易Y 牌号头电工用热轧硅钢电热DR 牌号头电工用冷轧无取向硅钢无W**牌号中电工用冷轧取向硅钢取Q**牌号中电工用冷轧取向高磁感硅钢取高QG**牌号中电磁纯铁电铁DT 牌号头碳素工具钢碳T 牌号头塑料模具钢塑模SM 牌号头滚珠轴承钢滚G 牌号头焊接用钢焊H 牌号头钢轨钢轨U 牌号头铆螺钢铆螺ML 牌号头锚链钢锚M 牌号头地质钻探钢管用钢地质DZ 牌号头汽车大梁用钢梁L*牌号尾矿用钢矿K*牌号尾压力容器用钢容R*牌号尾桥梁钢桥q*牌号尾锅炉钢锅g*牌号尾焊接气瓶用钢焊瓶HP*牌号尾车辆车轴用钢辆轴LZ 牌号头机车车轴用钢机轴JZ 牌号头管线用钢S 牌号头沸腾钢沸F*牌号尾半镇静钢半b*牌号尾特殊镇静钢特镇TZ*牌号尾质量等级A*牌号尾B*牌号尾C*牌号尾D*牌号尾E*牌号尾中国钢铁产品种类及牌号表示方法产品名称牌号举例表示方法说明1．碳素结构钢Q195FQ215AFQ235BbQ255A Q275—F—沸腾钢Q 235B b—b—半镇静钢———脱氧方法———Z—镇静钢（可省略）—TZ—特殊镇钢（可省略）———质量等级：A、B、C、D —————屈服点（强度）值（MPa）———————钢材屈服强度“屈”字的拼音首位字母2．优质碳素结构钢普通含锰量较高含锰量锅炉用钢08F,45,20A 40Mn,70Mn 20g3．低合金高强度结构钢Q295 Q345A Q390B Q420c Q460E4．碳素工具钢普通含锰量较高含锰量T7,T12A T8Mn5．易切削结构钢普通含锰量较高含锰量Y12，Y30 Y40Mn、Y45Ca6．电工用热轧硅钢薄钢板DR510---50 DRl750G--357．电磁纯铁热轧厚板DT3 DT4A8．合金结构钢25Cr2MoVA30CrMnSi9．弹簧钢50CrVA55Si2Mn10．滚动轴承钢GCr9GCrl5SiMn11．合金工具钢4CrW2SiCrWMn12．高速工具钢W18Ca4VW12Cr4V5C0513．不锈钢和耐热钢1Crl300Crl8Nil0N 0Cr25Ni2014．专门用途钢铆螺钢焊接用碳素结构钢焊接用合金结构钢焊接用不锈耐热钢造船用钢桥梁用钢锅炉用钢压力容器用钢低温压力容器用钢焊接气瓶用钢保证淬透性结MLl0，ML40Mn H08，H08MnA H08Mn2Si?? H00Crl9Ni93C，15MnTiC 16q，15Mnvq 20g，15CrMoG 20R，构钢汽车大梁用钢15MnVNR16MnDRHP245，HF26540CrH，20MnTiBH09MnREL15．高温合金GHl040GHll40GH2302GH3044GH1、140 牌号的顺序号2、固溶强化型铁基合金3、时效硬化型铁基合金合金分类号固溶强化型镍基合金4、时效硬化型镍基合金5、代表高温合金6、钴基合金16．耐蚀合金NSlll NS322NS333 NS411NS 3 1 2不同合金牌号的顺序号—1—NiCr系—2—NiCo系不同合金序列号——3—NiCrMo序—4—NiCrMoCu序—1—固溶强化型铁镍基合金—2—时效硬化型铁镍基合金合金分类号—3—固溶强化型镍基合金—4—时效硬化型镍基合金代表耐蚀合金注：1.平均合金含量∠1.5%者，在牌号中只标出元素符号，不注其含量。
齿轮选型介绍课件
齿轮的用途
传递动力：将动力从一个轴传递
01
到另一个轴 改变速度和扭矩：通过改变齿轮
02
的齿数比来改变速度和扭矩 改变运动方向：通过齿轮的啮合
03
来改变运动方向 分离运动：将运动从一个轴分离
04
到另一个轴，实现运动分离
齿轮选型的原则
齿轮类型选择
2019
选择合适的齿轮 类型，如直齿、 斜齿、人字齿等
面平行
面垂直
03
角向安装：齿轮轴线与安装 04
混合安装：轴向和径向安装
面成一定角度
相结合
05
特殊安装：根据实际需求进 06
安装方式对齿轮性能的影响：
行定制安装
选择合适的安装方式可以提高
齿轮的传动效率和使用寿命。
齿轮选型的注意事 项
避免齿轮干涉
选择合适的齿 轮模数，避免
齿轮干涉
合理设计齿轮 齿廓，避免齿
的重要考虑因素
02
噪音大小与齿轮的加
工精度、材料、结构
等因素有关
03
选择低噪音齿轮可以
降低对环境的影响
04
关注齿轮噪音有助于
提高设备的工作效率
和舒适性
谢谢
轮干涉
控制齿轮安装 误差，避免齿
轮干涉
定期检查齿轮 磨损情况，避
免齿轮干涉
考虑齿轮寿命
1
选择合适的齿 轮材料，如钢、 铸铁、青铜等
3
考虑齿轮的润 滑方式，如油 润滑、脂润滑
等
2
考虑齿轮的加 工工艺，如热 处理、表面处
理等
4
考虑齿轮的运 行环境，如温 度、湿度、腐
蚀性等
关注齿轮噪音
01
齿轮噪音是齿轮选型
对齿轮材料的基本要求
对齿轮材料的基本要求齿轮作为一种常见的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中，具有传递动力、改变转速和转矩的作用。
齿轮的性能在很大程度上取决于材料的选择，因此对齿轮材料的要求十分严格。
本文将从齿轮的工作条件、力学性能、物理性能和耐磨性等方面详细介绍对齿轮材料的基本要求。
一、齿轮的工作条件和载荷要求齿轮在工作时，承受着来自传动系统的载荷和工作环境的影响，因此对齿轮材料的要求需要根据具体的工作条件来确定。
一般来说，齿轮材料需要具备以下要求：1.高强度和耐疲劳性能：齿轮在传递动力时，会受到周期性的载荷作用，因此材料需要具备足够的强度和耐疲劳性能，能够长时间承受载荷而不发生疲劳破坏。
2.良好的韧性和韧化能力：齿轮在工作过程中，可能会受到冲击和振动的影响，因此材料需要具备较好的韧性和抗冲击性能，能够防止齿面和齿根的断裂。
3.良好的耐磨性能：齿轮在工作中，齿面会不断接触和滑动，容易产生磨损，因此材料需要具备较好的耐磨性能和耐蚀性，能够延长齿轮的使用寿命。
二、齿轮材料的力学性能要求齿轮材料的力学性能直接影响着齿轮的使用寿命和传动效率，因此需要具备以下要求：1.较高的弹性模量和抗拉强度：齿轮在传递动力时，会受到强大的拉伸力，材料需要具备足够高的弹性模量和抗拉强度，能够抵抗这种拉伸力。
2.一定的韧性和冲击韧性：齿轮在传递动力时，可能会受到冲击和振动的作用，材料需要具备一定的韧性和冲击韧性，能够抵御外来冲击和振动的影响。
3.合理的动态硬度：齿轮在工作时会受到诸如磨损、疲劳等因素的影响，因此材料的硬度需要合理，不仅要能够抵御硬物的划伤和磨损，还要能够减少表面疲劳的发生。
三、齿轮材料的物理性能要求齿轮材料的物理性能直接与齿轮的传动效率和运行稳定性有关，因此需要具备以下要求：1.低摩擦系数和良好的润滑性：齿轮在工作时，齿面之间会不断相互接触和滑动，材料需要具备低摩擦系数和良好的润滑性，能够减少齿轮传动过程中的摩擦损失。
2.高热导性和热稳定性：齿轮在工作时，由于摩擦和传动会产生大量热量，材料需要具备高热导性和热稳定性，能够及时将热量散发出去，避免过热导致齿轮变形或损坏。
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齿轮材料的选择原则
齿轮的材料及其选择原则
由轮齿的失效形式可知，设计齿轮传动时，应使齿面具有较高的抗磨损、抗点蚀、抗胶合及抗塑性变形的能力，而齿根要有较高的抗折断能力。
因此，对齿轮材料性能的基本要求为齿面要硬、齿芯要韧。
(一)常用的齿轮材料
1(钢
钢材的韧性好，耐冲击，还可通过热处理或化学热处理改善其力学性能及提高齿面的硬度，故最适于用来制造齿轮。
(1)锻钢
除尺寸过大或者是结构形状复杂只宜铸造者外，一般都用锻钢制造齿轮，常用的是含碳量在0. 15%~0.6%的碳钢或合金钢。
制造齿轮的锻钢可分为:
1)经热处理后切齿的齿轮所用的锻钢。
、
对于强度、速度及精度都要求不高的齿轮，应采用软齿面(硬度?350 HBS)以便于切齿，并使刀具不致迅速磨损变钝。
因此，应将齿轮毛坯经过常化(正火)或调质处理后切齿。
切制后即为成品。
其精度一般为8级，精切时可达7级。
这类齿轮制造简便、经济、生产率高。
2)需进行精加工的齿轮所用的锻钢。
高速、重载及精密机器(如精密机床、航空发动机)所用的主要齿轮传动，除要求材料性能优良，轮齿具有高强度及齿面具有高硬度(如58~ 65 HRC)外，还应进行磨齿等精加工。
需精加工的齿轮目前多是先切齿，再做表面硬化处理，最后进行
精加工，精度可达5级或4级。
这类齿轮精度高，价格较贵，所用热处理方法有表面淬火、渗碳、氮化、软氮化及氰化等。
所用材料视具体要求及热处理方法而定。
合金钢材根据所含金属的成分及性能，可分别使材料的韧性、耐冲击、耐磨及抗胶合的性能等获得提高，也可通过热处理或化学热处理改善材料的力学性能及提高齿面的硬度。
所以对于既是高速、重载，又要求尺寸小、质量小的航空用齿轮，就都用性能优良的合金钢(如20CrMnTi、20Cr2Ni4A等)来制造。
由于硬齿面齿轮具有力学性能高、结构尺寸小等优点，因而一些工业发达的国家在一般机械中也普遍采用了中、硬齿面的齿轮传动。
(2)铸钢
铸钢的耐磨性及强度均较好，但应经退火及常化处理，必要时也可进行调质。
铸钢常用于尺寸较大的齿轮。
2(铸铁
灰铸铁性质较脆，抗冲击及耐磨性都较差，但抗胶合及抗点蚀的能力较好。
灰铸铁齿轮常用于工作平稳，速度较低，功率不大的场合。
3(非金属材料
对高速、轻载及精度不高的齿轮传动，为了降低噪声，常用非金属材料(如夹布塑胶、尼龙等)做小齿轮，大齿轮仍用钢或铸铁制造。
为使大齿轮具有足够的抗磨损及抗点蚀的能力，齿面的硬度应为250—350 HBS。
常用的齿轮材料及其力学性能列于表10 -1。
(二)齿轮材料的选择原则
齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多，下述几点可供选择材料时参考:
1)齿轮材料必须满足工作条件的要求。
例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择力学性能高的合金钢;矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料;家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声，以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。
总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。
2)应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成形方法及热处理和制造工艺。
大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。
中等或中等以下尺寸要求较
高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。
尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢做毛坯。
齿轮表面硬化的方法有:渗碳、氮化和表面淬火。
采用渗碳工艺时，应选用低碳钢或低碳合金钢作齿轮材料;氮化钢和调质钢能采用氮化工艺;采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。
3)正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷;调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
4)合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
5)飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
6)金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30—50 HBS或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差(如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质)，且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。
因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20%，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。