汽车变速箱齿轮钢的选择

攀枝花学院

学生课程设计（论文）

题目：汽车变速箱齿轮钢的选择及

热加工工艺设计

学生姓名：学号：

所在院(系)：材料工程学院

专业：材料科学与工程

班级：

指导教师：职称：副教授

2015年12月21日

攀枝花学院教务处制

攀枝花学院本科学生课程设计任务书

题目汽车变速箱齿轮钢的选择及热加工工艺设计

1、课程设计的目的

使学生融会贯通机械设计基础、金属热处理、金属力学性能、冶金概论、金属材料成型工艺及设备、金属材料学、金属热处理设备与车间设计、科技文献检索等课程理论知识；培养学生检索科技文献的能力；培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）

1、重型卡车变速箱齿轮的服役条件和力学性能要求分析。

2、重型卡车变速箱齿轮的加工工艺流程分析。

3、重型卡车变速箱齿轮用钢的选择及热加工工艺设计。

4、按学校及材料工程学院关于课程设计的相关要求提交设计说明书。

3、主要参考文献

1 陆兴，刘世程，王德庆.热处理工程基础[M].北京：机械工业出版社，2007

2 吴承建，陈国良，强文江.金属材料学[M].2版.北京：冶金工业出版社，2009

3 唐代明，王小红，皮锦红.金属材料学[M].成都：西南交通大学出版社，2014

4 孙智，倪宏昕，彭竹琴.现代钢铁材料及其工程应用[M].北京：机械工业出版社，2007

5 马鸣图.先进汽车用钢[M].北京：化学工业出版社，2008

4、课程设计工作进度计划

第1～2天：布置课程设计任务，下发本任务书，重型卡车变速箱齿轮的服役条件和力学性能要求分析。

第3～4天：重型卡车变速箱齿轮的加工工艺流程分析。

第5～7天：重型卡车变速箱齿轮用钢的选择及热加工工艺设计，提交设计说明书的提纲或初稿。

第8～10天：修改、完善设计说明书，并提交。

指导教师（签字）日期201 年月日

教研室意见：

201 年月日

课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称汽车变速箱齿轮钢的选择及热加工工艺设计

评分项目分

值

得

分

评价内涵

工作表现20% 01 学习态度 6 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学

工作态度。

02 科学实践、调研7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠

道获取与课程设计有关的材料。

03 课题工作量7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。

能力水平35% 04 综合运用知识的能力10

能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，

能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，

得出有价值的结论。

05 应用文献的能力 5

能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并

较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种

信息及获取新知识的能力。

06

设计（实验）能力，方案

的设计能力

5

能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、

操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清

晰、完整。

07 计算及计算机应用能力 5 具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机

进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。

08

对计算或实验结果的分析

能力（综合分析能力、技

术经济分析能力）

10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。

成果质量45% 09

插图（或图纸）质量、篇

幅、设计（论文）规范化

程度

5 符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本

文件第五条要求。

10 设计说明书（论文）质量30 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，

结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。

11 创新10 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。

成绩

指

导

教

师

评

语

指导教师签名：年月日

1 引言

齿轮钢主要应用于汽车、工程机械及机械制造业的传动部件。高质量的齿轮钢不但要有良好的强韧性、耐磨性，能很好地承受冲击、弯曲和接触应力，而且还要求变形小、精度高和噪声低。对于重载条件下的齿轮，一般选用硬齿面齿轮，齿轮钢选用低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢。齿轮钢品种繁多，世界各国都根据使用性能要求及本国的资源条件，建立各自的齿轮用钢系列。如在美国，大模数重型汽车变速箱齿轮中，一般为含Ni较高的Ni-Cr-Mo钢，如SAE4320H、SAE4620H 钢[1]。铬系、铬钼系合金渗碳结构钢为日本汽车工业广泛使用的钢种。近年来，为了适应大模数重型汽车变速箱强韧性高的要求，又发展出SNCM220、SNCM420等Ni含量较高的渗碳钢。在德国，著名的变速箱制造公司—ZF公司在Cr-Mn系渗碳钢中添加强烈提高淬透性的微量硼，创建了ZF系列齿轮渗碳钢，如ZFA钢，适用于大模数重型汽车变速箱齿轮。前苏联的变速箱齿轮中多使用Cr-Mn-Ti系列、Cr-Mn-Mo系列渗碳钢，在大模数变速箱齿轮中也多使用Ni-Mo-Cr系列钢种，以适应重型汽车良好综合机械性能的要求[2-3]。在我国，载货汽车变速箱使用的齿轮材料，多年来主要沿用前苏联用钢系列18XTr，如20CrMnTi钢。这是我国50年代引进的齿轮钢种。该钢种为本质细晶粒钢，渗碳淬火工艺性能好，全国许多钢厂均能生产，价格较为便宜，市场使用量大。但化学成分波动较大，淬透性范围较宽，在齿轮加工生产过程中易出现心部硬度控制难，热处理变形规律不易掌握。