齿轮材料及热处理及轴类

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轴类零件的材料与热处理

轴类零件的材料与热处理一般轴类零件常用中碳钢，如45钢，经正火、调质及部分表面淬火等热处理，得到所要求的强度、韧性和硬度。

对中等精度而转速较高的轴类零件，一般选用合金钢（如40Cr等），经过调质和表面淬火处理，使其具有较高的综合力学性能。

对在高转速、重载荷等条件下工作的轴类零件，可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢，经渗碳淬火处理后，具有很高的表面硬度，心部则获得较高的强度和韧性。

对高精度和高转速的轴，可选用38CrMoAl 钢，其热处理变形较小，经调质和表面渗氮处理，达到很高的心部强度和表面硬度，从而获得优良的耐磨性和耐疲劳性。

附：钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序。

淬火能显著提高·钢的强度和硬度。

如果再配以不同温度的回火，即可消除（或减轻）淬火内应力，又能得到强度、硬度和韧性的配合，满足不同的要求。

所以，淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺。

车床主轴加工工艺过程分析⑴ 主轴毛坯的制造方法锻件，还可获得较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。

⑵ 主轴的材料和热处理45钢，普通机床主轴的常用材料，淬透性比合金钢差，淬火后变形较大，加工后尺寸稳定性也较差，要求较高的主轴则采用合金钢材料为宜。

①毛坯热处理采用正火，消除锻造应力，细化晶粒，并使金属组织均匀。

②预备热处理粗加工之后半精加工之前，安排调质处理，提高其综合力学性能③最终热处理主轴的某些重要表面需经高频淬火。

最终热处理一般安排在半精加工之后，精加工之前，局部淬火产生的变形在最终精加工时得以纠正。

加工阶段的划分①粗加工阶段用大的切削用量切除大部分余量，及时发现锻件裂纹等缺陷。

②半精加工阶段为精加工作好准备③精加工阶段把各表面都加工到图样规定的要求。

粗加工、半精加工、精加工阶段的划分大体以热处理为界。

工序顺序的安排毛坯制造——正火——车端面钻中心孔——粗车——调质——半精车表面淬火——粗、精磨外圆——粗、精磨圆锥面——磨锥孔。

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。

车床主轴箱齿轮的选材与热处理

车床主轴箱齿轮的选材与热处理一、车床主轴箱齿轮图如下：二、车床主轴箱齿轮的工作条件：车床主轴箱是一变速装置，通常将主动轴的一种转换为从动轴的一种或多种转速，而这种转速的改变主要是通过一系列相互啮合的不同齿数的齿轮来实现的。

因此主动齿轮会对与其啮合的从动轮轮齿施加推动力，从而带动从动轮的旋转。

所以齿轮会受到外力的影响，从而导致齿轮自身会产生相应的应力。

虽然齿轮所承受的应力远低于材料的屈服点，但长时间工作也有可能导致齿轮产生裂纹而断裂。

齿轮在转动过程中，接触面的齿面会产生滑动摩擦，从而磨损齿面而导致轮齿的断裂。

齿轮在传动过程中，会由于换挡、启动或啮合不良而使齿轮受到冲击载荷的作用，从而使齿轮变形甚至断裂。

以上均是齿轮的工作环境，为了能使齿轮在上述环境下能正常工作，就得要求齿轮的自身条件能符合上述条件。

三、车床主轴箱齿轮材料的性能及选择：首先分析一下车床主轴箱齿轮材料的力学性能要求；为了满足齿轮的工作的条件，防止出现疲劳、磨损以及断裂等情况的出现，需要求齿轮必须有较高的硬度及好的耐磨性，齿面有较高的疲劳强度，齿轮心部要有足够的强度和韧度，通常情况下要求齿轮心部的硬度达170-217HB齿面硬度达45-50HRC。

根据对齿轮力学性能的要求，应从具有好的综合性能指标这个要素选材，工业生产中常用的金属材料主要是钢、铸铁及合金。

其中铸铁的含碳量较高，因此其硬度和耐磨性都较好。

但有一点，其塑性、韧性都较差，不过价格较便宜，对于一些低速、低冲击载荷条件下工作的齿轮可用铸铁；若用钢材制作齿轮则需考虑钢的含碳量，低碳钢的含碳量小于等于0.25%，含碳量较低，因此塑性、韧性较好，强度、硬度较低，很容易变形，不适合做齿轮；高碳钢的含碳量在0.60%~2.11%之间，含碳量较高，所以其强度、硬度及耐磨性都较好，但塑性、韧性差易断裂，也不适合做齿轮；中碳钢的含碳量在0.25%~0.6%,位于低碳钢与高碳钢之间，其性能也同样位于两者之间，有较好的综合性能，因此中碳钢适合做齿轮。

汽车齿轮常用材料热处理方法及性能分析

编号：本科毕业论文论文题目：汽车齿轮常用材料热处理方法及性能分析系（院）：电子科学与工程系******学号：**********专业：汽车服务工程年级：0701指导教师：***职称：副教授完成日期：2011-5摘要本文通过分析采用传统热处理工艺的汽车齿轮容易出现的失效形式，对选取齿轮材料提出合理要求。

通过对常用齿轮材料的讨论，性能较好的20CrMo、20CrNi2Mo 和17CrNiMo6三种渗碳钢成为首选。

针对传统的热处理工艺中部分不符合技术发展要求的过程进行改进，其中对预备热处理中正火与等温退火的比较，证明等温退火工艺是合理的预备热处理方案。

同时在参考日本等国的高温渗碳技术、渗碳新技术及催渗技术的基础上，重点讨论了真空渗碳的优缺点及应用实例。

最后，给出了作者认为比较好的热处理工艺路线。

关键词：渗碳齿轮；热处理工艺；性能分析格式请严格按照新上传的模板修订，表格格式要求做成三线表（表4.3和4.4已经调好，其他能做成三线表的请做成三线表，个别表格做不成的按原格式），其余修改见文中标记。

改完后全文多通读几遍，不要再留下一些低级错误。

AbstractThis paper through analyzing the car with traditional heat treatment technology of the failure forms of gear is easy to appear in the selection of gear materials, put forward reasonable requirement. Through the discussion to commonly used gear material, performance is good 20CrMo, 20CrNi2Mo and 17CrNiMo6 three carburizing steels become preferred. In traditional heat treatment process part does not meet the technical requirements for the development process, including heat to prepare improvement of zhongzheng fire and the isothermal annealing, it is demonstrated that the isothermal annealing process is reasonable prepare heat treatment plan. In reference to Japan and other countries of the high temperature carburizing technology, carburizing new technologies and urge permeability technology foundation, mainly discussed the advantages and disadvantages of the vacuum carburizing.Keywords:carburized gear；Heat treatment process；Performance analysis目录1汽车齿轮及其失效形式 ------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1齿轮作用简述 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 11.2齿轮的主要失效形式的讨论 --------------------------------------------------------------------------- 11.3齿轮应满足的性能要求 ---------------------------------------------------------------------------------- 21.4齿轮材料选取 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 21.4.1齿轮类零件的选材 -------------------------------------------------------------------------------- 21.4.2汽车齿轮选材应满足的条件及需要考虑的因素 -------------------------------------- 3 2齿轮渗碳钢简介------------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.1渗碳钢的分类 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.2合金渗碳钢淬透性的讨论------------------------------------------------------------------------------- 42.3合金渗碳钢应具有的性能及常用热处理工艺 -------------------------------------------------- 5 3国内汽车齿轮用钢现状 ------------------------------------------------------------------------------------------- 73.1通用齿轮用钢 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 73.2商用车齿轮用钢--------------------------------------------------------------------------------------------- 73.3对轮齿材料的讨论 ----------------------------------------------------------------------------------------- 83.3.1传统汽车用钢 --------------------------------------------------------------------------------------- 83.3.2优质齿轮用钢 --------------------------------------------------------------------------------------- 9 4汽车齿轮材料的热处理工艺分析--------------------------------------------------------------------------- 104.1传统的汽车齿轮热处理工艺 ------------------------------------------------------------------------- 104.2对预处理工艺的改进讨论----------------------------------------------------------------------------- 104.2.1预备热处理综述----------------------------------------------------------------------------------- 104.2.2对通用齿轮的改进讨论 ----------------------------------------------------------------------- 114.2.3重载齿轮改进讨论 ------------------------------------------------------------------------------ 124.3渗碳淬火工艺的改进------------------------------------------------------------------------------------- 154.3.1日本等国公司对传统渗碳工艺的改进--------------------------------------------------- 154.3.2部分新的渗碳技术简述 ------------------------------------------------------------------------ 164.3.3 BH催渗技术简介 --------------------------------------------------------------------------------- 174.3.4对真空渗碳工艺的讨论 ----------------------------------------------------------------------- 184.3.5真空高压气淬技术的发展-------------------------------------------------------------------- 21 5总结---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 221汽车齿轮及其失效形式1.1汽车齿轮作用简述汽车中的各种齿轮，主要用于传递动力和运动，并通过它们来改变发动机、曲轴和主轴齿轮的速比[1]。

常用材料及零件热处理

常用材料及零件热处理
3.表面热处理方法特点和应用
表面热处理是通过改变零件表层组织，以获得硬度很高的马氏体，而保留心部韧性和朔性（即表面火），或同时表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性，及表层硬度更高的处理方法。

6.钢的淬透性
不同的钢种，接受淬火的能力不同，淬透层深度愈大，表明该钢种的淬透性愈好。

淬透性大的钢，其力学性能沿截面分布均匀；而淬透性小的钢心部力学性能低。

但全部淬透的工件，通常表面残留拉应力，对工件承受疲劳不利，工件热处理中也易变形开裂。

未淬透工件表面可残留压应力，反而有一定好处。

淬透层深度是指由淬火表面马氏体---50％马氏体+50％珠光体层的深度。

碳钢的淬透性低。

在设计大尺寸零件时，用碳钢正火比用碳钢调质更经济，而效果相似。

直径较大并具有几个台阶的台阶轴，需经调质处理时，考虑到淬透性影响，应先粗车成形，然后调质。

如果以棒料先调质，再车外圆，由于直径大，表面淬透层浅，阶梯轴尺寸较小的部分调质后的组织在粗车时可能被车去，起不到调质作用。

7.几种典型零件热处理示例
机床齿轮等零件常用材料及热处理。

常用齿轮材料选择及其热处理工艺

齿轮材料的选择及其热处理匸艺1、齿轮材料的选择原则齿轮材料的种类很多.在选择时应考虔的因素也很多.下述几点可供选择材料时参考：1）齿轮材料必皴满足工作条件的耍求•例如.用于飞行器上的齿轮.耍满足质址小.传递功率大和可靠性高的耍求.因此必须选择机械性能高的合佥银：旷山机械屮的齿轮传动.一般功率很大.匸作速度较低、删圉环境中粉尘含虽极高•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當工作•因此常选用匸程塑料作为齿轮材料。

总Z.工作条件的耍求是选痒齿轮材料时首先应考虔的因素，2）应考應齿轮尺寸的大小、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’屮等或屮等以下尺寸耍求较高的齿轮常选用锻造毛坯•可选择锻钢制作。

尺寸较小而又耍求不高时. 可选用閲钢作毛坯，齿轮表而玦化的方法有：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會金钢作齿轮材料：抵化钢和调质钢能采用氮化匸艺；采用表而淬火时.对材料没有特别的耍求，3）正火磯钢.不论毛坯的制作方法如何.只能用丁•制作在裁荷平稳或轻度冲击下I：作的齿轮.不能承受大的冲击載荷：调质碳钢可用于制作在中等冲击数荷下工作的齿轮.4）合金钢當用于制作高速、垂裁并在冲击拔荷下匸作的齿轮•5）飞行器中的齿轮传动•耍求齿轮尺寸尽可能小.应采用表面欣化处理的高强度合佥钢.6）金屈制的软齿面齿轮.配对两轮齿面的駛度差应保持为30〜50HBS或更多。

当小齿轮与大齿轮的齿而具有较大的玦度差（如小齿轮齿而为淬火并磨制.大齿轮齿而为常化或调质）：且速度又较窩时.较锁的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿而会起较眾茗的冷作谀化效应.从而捉高了大齿轮齿面的彼劳极限。

因此.肖配对的两齿轮齿而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%.但应注总唤度高的齿而.粗糙度值也耍相应地减小。

各种轴类热处理要求及材质要求

各种轴类热处理要求及材质要求一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件:在滑动轴承中工作,υ周＜2m/S,要求表面有较高在硬度的小轴,心轴.如机床走刀箱、变速箱小轴..要求:45、50,形状复杂的轴用40Cr、42MnVB.调质,HB228-255,轴颈处高频淬火,HRC45-502.条件:在滑动轴承中工作,υ周＜3m/S,要求硬度高、变形小,如中间带传动装置的小轴要求:40Cr、42MnVB调质,HB228-255,轴颈高频淬火,HRC45-50.3.条件:υ周≥2m/S,大的弯曲载荷及摩擦条件下的小轴，如机床变速箱小轴。

要求:15、20、20Cr、20MnVB渗碳,淬火,低温回火,HRC58-62.4.条件:高载荷的花键轴,要求高强度和耐磨,变形小.要求:45高频加热,水冷,低温回火,HRC52-58.5.条件:在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷,低速,精度要求不高,稍有冲击,疲劳负荷可忽咯的主轴,或在滚动轴承中工作,轻载,υ＜1m/s的次要花键轴.要求:45调质,HB225-255(如一般简易机床主轴)6.条件:在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷转速稍高.ρυ≤150N.m/(cm^2.s),精度要求高,冲击,疲劳负荷不大.要求:45正火或调质,HB228-255,轴颈或装配部位表面淬火,HRC45-50.7.条件:在滑动轴承中工作,中或重载,转速较高ρυ≤400N.m/cm^2.S,精度较高,冲击、疲劳负荷不大.要求:40Cr调质,HB228-255或HB248-286,轴颈表面淬火,HRC≥54,装配部位表面淬火HRC≥45.8.条件:其他同上,但转速与精度要求比上例高,如磨床砂轮主轴.要求:45Cr、42CrMo其他同上,表面硬度HRC≥56.9.条件:在滑动或滚动轴承中工作,中载、高速、心部强度要求不高,精度不太高,冲击不大,但疲劳应力较大,如磨床,重型齿轮铣床等主轴.要求:20Cr渗碳,淬火,低温回火,HRC58-62.10.条件:在滑动或滚动轴承中工作,重载,高速(ρυ≤400N.m/cm^2.s)冲击,疲劳应力都很高.要求:18CrMnTi20Mn2B20CrMnMoVA渗碳淬火低温回火HRC≥59.11.条件:在滑动轴承中回转,重载,高速,精度很高≤0.003mm,很高疲劳应力,如高精度磨床镗床主轴.要求:38CrAlMoA调质硬度HB248-286:轴颈渗氮,硬度HV≥900.12.条件:电动机轴,主要受扭.要求:35及45正火或正火并回火,HB187及HB217.13.条件:水泵轴,要求足够抗扭强度和防腐蚀.要求:3Cr13及4Cr131000-1050℃油液,硬度分别为HRC42及HRC48.1U14.条件:C616-416车床主轴,45号钢(1)承受交变弯曲应力,扭转应力,有时还受冲击载荷.(2)主轴大端内锥孔和锥度处圆,经常与卡盘,顶针有相对摩擦.(3)花键部分经常磕碰或相对滑动(4)在滚动轴承中动转,中速,中载.要求:(1)整体调质后硬度HB200-230,金相组织为索氏体.(2)内锥孔和外圆锥面处硬度HRC45-50,表面3-5mm风金相组织为屈氏体和少量回火马氏体.(3)花键部分硬度HRC48-53,金相组织同上15.条件:跃进-130型载重(2.5吨)汽车半轴承受冲击、反复弯曲疲劳和扭转,主要瞬时超载而扭断,要求有足够的抗弯、抗扭、抗疲劳强度和较好的韧性要求:40Cr35CrMo42CrMo40CrMnMo40Cr调质后中频表面淬火,表面硬度HRC≥52,深度4-6mm,静扭矩6900N.m,疲劳≥30万次,估计寿命≥30万km金相组织:索氏体+屈氏体(原用调质加高频淬火寿命仅为4万km)二、备注:1.(1-8)备注:主轴与轴类材料与热处理选择必须考虑受力大小、轴承类型和主轴形状及可能引起的热处理缺陷.在滚动轴承或轴颈上有轴套在滑动轴承中回转,轴颈不需特别高的硬度,可用45、45Cr,调质,HB220-250,50Mn,正火或调质HRC28-35.在滑动轴承中工作的轴承应淬硬,可用15、20Cr,渗碳,淬火,回火到硬度HRC56-62,轴颈处渗碳深度为0.8-1mm.直径或重量较大的主轴渗碳较困难,要求变形较小时,可用45或40Cr在轴颈处作高频淬火.高精度和高转速(＞2000r/min)机床主轴尚须采用氮化钢进行渗氮处理,得到更高硬度.在重载下工作的大断面主轴,可用20SiMnVB或20CrMnMoVBA,渗碳,淬火,回火,HRC56-62.2.(9)备注:内心强度不高,受力易扭曲变形表面硬度高,宜作高速低负荷主轴.热处理变形较大.3.(10)备注:心部有较高的σb及αk值，表面有高的硬度及耐磨性.有热处理变形.4.(11)备注:很高的心部强度,表面硬度极高,耐磨和变形量小.5.(12)备注:860-880℃正火|6.(13)备注:或1Cr131100℃油淬,350-400℃回火,HRC56-62.7"7.(14)备注:加工和热处理步骤:下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精车外圆,钻中心孔,精车外圆,铣键槽→锥孔及处圆锥局部淬火,260-300℃回火→车各空刀槽,粗磨处圆,滚铣花键槽→花键高频淬火,240-260℃加火→精磨.。

热处理要求

QSn10-1,QSn-10(2)圆周速度≤4m/s Al9-4(3)圆周速度≤2m/s,效率要求不高:铸铁防止蜗轮变形一般进行时效处理2.蜗杆材料与热处理:(1)高速重载:15、20Cr 渗碳淬火,HRC56-62;40、45、40Cr淬火,HRC45-50(2)不太重要或低载;40 45调质弹簧热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: 形状简单,断面较小,受力不大的弹簧要求: 65 785-815℃油淬,300℃400℃、500℃。

600℃回火，相应的硬度HB512、HB430、HB369,75,780-800℃油或水淬,400-420℃回火,HRC42-48.2.条件: 中等负荷的大型弹簧要求: 60Si2MnA 65Mn 870℃油淬,460℃回火,HRC40-45(农机座位弹簧65Mn 淬火回火 HB280-370)3.条件: 重负荷、高弹簧、高疲劳极限的大形板簧和螺旋弹簧要求: 50CrVA、60SiMnA 860℃油淬,475℃回火,HRC40-45 4.条件: 在多次交变负荷下工作的直径8-10mm的卷簧HRC56-625.条件: 要求高耐磨性、高精度及尺寸大的蜗杆要求: 18CrMnTi、20SiMnVB处理同上,HRC56-626.条件: 要求足够耐磨性和硬度的蜗杆要求: 40Cr、42SiMn、45MnB 油淬,回火,HRC5-507.条件: 中载、要求高精度并与青铜蜗轮配合使用(热处理后再加工丝扣)之蜗杆要求: 35CrMo调质, HB255-303(850-870℃油淬,600-650回火)8.条件: 要求高硬度和最小变形的蜗杆要求: 38CrMoAlA、38CrAlA正火或调质后氮,硬度HV＞8509.条件: 汽车转向蜗杆要求: 35Cr 815℃氰化、200℃回火,渗层深度0.35-0.40mm,表面锉力硬度,心部硬度＜HRC35二、备注:1.蜗轮材料与热处理:(1)圆周速度≥3m/s的重要传动;锡磷青铜QSn10-1,QSn-10(2)圆周速度≤4m/s Al9-4(3)圆周速度≤2m/s,效率要求不高:铸铁防止蜗轮变形一般进行时效处理2.蜗杆材料与热处理:(1)高速重载:15、20Cr 渗碳淬火,HRC56-62;40、45、40Cr淬火,HRC45-50。

轴类零件的分类技术要求

一轴类零件的分类、技术要求轴是机械加工中常见的典型零件之一。

它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。

按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。

根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：⑴尺寸精度轴类零件的要紧表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确信轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，一样为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。

⑵几何形状精度要紧指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。

其误差一样应限制在尺寸公差范围内，关于周密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。

⑶彼此位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。

⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一样依照加工的可能性和经济性来确信。

支承轴颈常为~μm，传动件配合轴颈为~μm。

⑸其他热处置、倒角、倒棱及外观修饰等要求。

二、轴类零件的材料、毛坯及热处理1．轴类零件的材料⑴轴类零件材料经常使用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr1五、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。

⑵轴类毛坯经常使用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采纳铸件。

毛坯通过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀散布，取得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。

2．轴类零件的热处理锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。

调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。

表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。

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。

齿轮轴类生产工艺流程

齿轮轴类生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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在进行齿轮轴类生产之前，有一系列的准备工作需要完成。

轴类零件加工工艺的过程

轴类零件加工工艺的过程轴类零件加工工艺是将原材料加工成符合要求的轴类零件的一系列工艺过程。

下面将详细介绍轴类零件加工工艺的过程。

1. 选材。

首先需要选择合适的材料作为轴类零件的原材料。

常见的轴类零件材料有碳钢、合金钢、不锈钢等。

选材时需要考虑轴类零件的用途、工作环境、负载等因素，选出具有良好机械性能和耐磨性的材料。

2. 切削加工。

切削加工是轴类零件加工中最基本的工艺过程。

它包括车削、铣削、钻削等操作。

首先将原材料锯片切割成合适长度，然后使用车床、镗床、铣床等机床进行精确的切削加工。

在切削加工中，需要注意工件和刀具的刚性和稳定性，以确保加工出的轴类零件尺寸精度和表面质量达到要求。

3. 热处理。

部分轴类零件需要进行热处理，以改善其机械性能和耐磨性。

常见的热处理方法有淬火、回火、表面渗碳等。

在热处理过程中，需要控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数，以使轴类零件获得理想的组织结构和性能。

4. 加工表面。

轴类零件的加工表面对其工作性能和装配质量具有重要影响。

加工表面的方法有磨削、抛光、镜面处理等。

磨削是最常用的加工表面方法，可以使用砂轮、研磨片等工具对轴类零件进行精密磨削，以获得高精度的尺寸和表面质量。

5. 组装。

在零件加工完成后，需要进行零件的组装。

轴类零件的组装通常需要与其他零件配合使用，如轴套、轴承、齿轮等。

在组装过程中，需要注意零件的配合间隙和装配顺序，以确保零件的配合精度和工作可靠性。

6. 检测。

最后，对加工完成的轴类零件进行检测。

常见的检测方法有尺寸测量、硬度测量、外观检查等。

通过检测，可以判断轴类零件是否达到要求，并进行必要的修正和改进。

综上所述，轴类零件加工工艺的过程包括选材、切削加工、热处理、加工表面、组装和检测等环节。

每个环节都需要严格控制，以确保加工出的轴类零件具有良好的机械性能、尺寸精度和表面质量，能够满足工程需求。

大型机械齿轮轴类零件的热处理工艺

第36卷第7期2011年7月HEAT TREATMENT OF METALS Vol.36No.7July2011大型机械齿轮轴类零件的热处理工艺薛婷婷（陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西西安710077）Heat treatment process of gear shaft parts for large machineryXUE Ting-ting（Shaanxi Fast Gear Co．，Ltd．，Xi'an Shaanxi710077，China）中图分类号：TG156.8文献标志码：B文章编号：0254-6051（2011）07-0074-03齿轮轴在使用过程中承受弯曲、扭矩、挠度、变形等各种复杂的综合受力，而且热处理容易畸变、装炉量少、生产效率低、热处理工艺要求严格，这就增加了对热处理工艺影响的因素。

本文以齿轮轴为例，探讨此类零件的热处理工艺优化问题。

生产实例：8620RH齿轮轴零件如图1所示，轴上“1”、“2”、“3”分别为花键齿，主要化学成分（质量分数，%）为0.18 0.23C、0.7 0.9Mn、0.4 0.7Ni、0.4 0.6Cr、0.15 0.25Mo、0.15 0.3Si。

渗碳硬化层深要求1.30 2.00mm。

2/3齿高处晶间氧化物深度≤24μm，表层贝氏体/珠光体≤1级，次表层贝氏体≤2级；齿底处表层贝氏体/珠光体≤7级，次表层贝氏体≤4级；表面硬度≥59HRC，从齿顶沿中轴线2/3处硬度≥30HRC。

由于齿轮轴尺寸大，结构见图1。

齿轮轴全长562mm、最大轴直径70mm、中间有一直径为180mm的大圆盘，热处理后花键齿部分2/3齿高处表层贝氏体/珠光体含量高、形成明显网状，很难满足工艺要求。

本文对齿轮轴5种热处理工艺处理后的显微组织进行了比较，以期找到一种最佳工艺。

1试验结果与分析将齿轮轴的5种工艺分别编号1、2、3、4、5，如表1所示。

考虑装炉量横放比竖放能多装50%零件，所以制定了1号工艺。

变速器加工工艺知识-壳体、轴、齿轮

大学生实习手册《变速器加工工艺知识-齿轮、轴、壳体》杭州依维柯汽车变速器有限公司现状描述：目前，我公司生产的汽车变速器主要是采用手动换挡型式，匹配发动机排量为0.8-1.8L，搭载于经济型轿车上。

随着近今年的发展，逐步往自动换档型发展。

变速器主要涉及核心零件轴及齿轮、壳体的生产、总成装配、试验检测等过程在公司内进行。

第一部分：齿轮、轴类零件1.齿轮工艺流程简介：齿轮一般有两种结构：根据不同结构要求.齿轮零件加工主要工艺流程采用的是锻造制坯→正火→精车加工→插齿→倒尖角→滚齿→剃齿→（焊接）→热处理→磨加工→对啮修整。

热后齿部一般不再加工，除了主减从齿或顾客要求磨齿的零件。

2.轴类工艺流程简介：输入轴：锻造制坯→正火→精车加工→搓齿→钻孔→插齿→倒尖角→滚齿→剃齿→热处理→磨加工→对啮修整。

输出轴：锻造制坯→正火→精车加工→搓齿滚齿→剃齿→热处理→磨加工→对啮修整。

3.具体工艺流程简介：详细介绍如下：(1)锻造制坯：热模锻是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。

以前较广泛采用的是热锻和冷挤压的毛坯，近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大量推广。

这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小而且生产效率高。

比如我公司生产的H331.6A及H319.5A的轴类毛坯就是采用楔横轧，现在已逐步实现了批量生产。

(2)正火：这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备，以有效地减少热处理变形。

公司所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi（H）及20MnCr5，一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大，使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制，造成硬度散差大，金相组织不均匀，直接影响机加工和最终热处理；使得热变形大而无规律，零件质量无法控制，对刀具的磨损也较大，尤其对搓齿这种受力大的工序更是明显。

为此，采用等温正火工艺。

实践证明，采用这种等温正火有效地改变了一般正火的弊端，产品质量稳定可靠。

机械制造及工艺——轴类零件加工工艺

轴类零件加工工艺第一节概述一、轴类．件的功用和结构特点轴类零件主要用于支承传动零件（齿轮、带轮等），承受载荷、传递转矩以及保证装在轴上零件的回转精度根据结构形状，轴的分类如图6－1所示。

根据轴的长度L 与直径d 之比，又可分为刚性轴（L / d≤12 ）和挠性轴（L / d > 12 ）两种。

（可分为光滑轴、台阶轴、空心轴和曲轴等）轴类零件通常由内外圆柱面、内外圆锥面、端面、台阶面、螺纹、键槽、花键、横向孔及沟槽等组成。

二、轴类零件的技术要求、材料和毛坯装轴承的轴颈和装传动零件的轴头处表面，一般是轴类零件的重要表面，其尺寸精度、形状精度（圆度、圆柱度等）、位置精度（同轴度、与端面的垂直度等）及表面粗糙度要求均较高，是在制订轴类零件机械加工工艺规程时，应着重考虑的因素。

一般轴类零件常选用45＃钢；对于中等精度而转速较高的轴可用40cr ；对于高速、重载荷等条件下工作的轴可选用20Cr 和20CrMnTi 等低碳合金钢进行渗碳淬火，或用3sCrMoAIA 氮化钢进行氮化处理。

轴类零件的毛坯最常用的是圆棒料和锻件，只有某些大型的、结构复杂的轴才采用铸件（铸钢或球墨铸铁）。

第二节外圆表面的加工方法和加工方案外圆表面是轴类零件的主要表面因此要合理地制订轴类零件的机械加工工艺规程，首先应了解外圆表面的各种加工方法和加工方案。

本章主要介绍常用的几种外圆加工方法和常用的外圆加工方案。

一、外圆表面的车削加工根据毛坯的制造精度和工件最终加工要求，外圆车削一般可分为粗车、半精车、精车、精细车。

粗车的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。

加工后工件尺寸精度IT11－IT13 ，表面粗糙度Ra50～12.5μm 。

半精车的尺寸精度可达IT8～IT11 ，表面粗糙度角Ra6.3～3.2μm 。

半精车可作为中等精度表面的终加工，也可作为磨削或精加工的预加工。

精车后的尺寸精度可达IT7～IT8 ，表面粗糙度Ra1.6～0.8μm 。

齿轮的热处理

齿轮传动的特点齿轮传动是目前最广泛的一种传动形式，可用来传递任意两轴间运动和动力。

齿轮传动在矿山机械、运输机械、化工机械、建筑机械、起重机械、金属切削机床中都有着广泛的应用。

齿轮传动所以能获得如此广泛的应用，是因为它具有下列优点：①瞬时传动比恒定，工作平稳性高；②效率高，高精度的一对渐开线圆柱齿轮，效率可达0.99以上；③传动比范围大，可用于减速或增速；④传动功率和圆周速度的范围大，功率可以小于一瓦到高达十几万千瓦，圆周速度小可以很低，也可以达到300m/s以上；⑤尺寸小，结构紧凑。

但齿轮传动具有以下缺点:①制造成本较高，高精度的齿轮需用高精度的机床和刀具，故制造成本高；②低精度的齿轮在传动时冲击、振动、噪声较大；③不适用于远距离两轴间的传动。

齿轮传动的类型齿轮传动应用广、类型多。

按其相对运动情况可分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。

⒈平面齿轮传动两齿轮间相对运动为平面运动，其轴线互相平行。

⒉空间齿轮传动两齿轮间相对运动为空间运动，其轴线相交或交错。

按照齿轮轴线间相互位置、齿向和啮合情况，齿轮传动的分类见表1齿轮传动的类型和应用表-1按照工作条件，齿轮传动可分为开式、半开式和闭式三种。

开式传动齿轮外漏，灰尘及杂物易落入齿面且润滑较差，故齿面易磨损，多用于低俗不重要的场合；半开式传动设有简单的防护罩，润滑得以改善，但灰尘和杂物仍能侵入；闭式传动，其齿轮及轴承均封闭在刚性较大的箱体内，具有良好的润滑和工作条件，故用于重要的场合。

渐开线齿轮的基本参数⑴齿数z：齿轮圆周上凸出的部分称为轮齿，其总数称为齿数，它均匀分布在圆柱体上。

齿数用z表示。

模数压力角一定时，齿数越多，齿轮几何尺寸越大，同时渐开线齿廓曲线平缓。

⑵模数m：分度圆直径d与齿距p及齿数z之间的关系为πd=pz或d=p/π z式中，π为无理数，计算出d若也为无理数，这将给齿轮的设计、制造和检验等带来很大不方便。

所以工程上把p/π规定为简单有理数并标准化，称为齿轮的模数，用m表示，其单位为mm，即m=p/π或p=πm所以d=mz模数是齿轮的一个参数，是齿轮所有几何尺寸计算的基础。

40Cr齿轮

40Cr齿轮：是用40Cr钢材锻造而成，经过加热、锻造、热处理、成品。

齿轮锻件：山西永鑫生锻造。

根据标准GB/T3077-1999及GB/T17107-1997、钢板GB/T11251-2009标准对应国外标准:JIS（日本）:SCr440ASTM（美国）:5140ISO:41Cr4化学成分C:0.37~0.44[1]Si:0.17~0.37Mn:0.50~0.80Cr:0.80~1.10Ni:≤0.30P:≤0.035S:≤0.035Cu:≤0.030力学性能试样毛坯尺寸（mm）：25热处理：第一次淬火加热温度（℃）：850；冷却剂：油第二次淬火加热温度（℃）：-回火加热温度（℃）：520；40CR圆材抗拉强度（σb/MPa）：≥980屈服点（σs/MPa）：≥785断后伸长率（δ5/%）：≥9断面收缩率（ψ/%）：≥45冲击吸收功（Aku2/J）：≥47布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：≤20740cr介绍我国GB的标准钢号是40Cr、德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、意大利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN 标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、日本JIS 标准钢号SCr440(H)/SCr440、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。

【临界点温度】（近似值）Ac3=780℃【正火规范】温度850~870℃，硬度179~229HBS。

【冷压毛坯软化处理规范】温度740~760℃，保温时间4~6h，再以5~10℃/h的冷速，降温到≤600℃，出炉空冷。

处理前硬度≤217HBS，软化后硬度≤163HBS。

【生铁屑保护摆动回火规范】（670±10）℃×2h，随炉升温，（710±10）℃×2h，随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温，（710±10）℃×2h，再随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温,（710±10）℃×2h，随炉降温,共3个循环，再降温至550℃，出炉空冷。