半自动印刷机 纸箱印刷 纸板印刷开槽 纸箱包装机

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华宇公司 荣誉出品

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齿轮材料的合理选择及热处理

     齿轮是现代机械中应用广泛的一种机械传动零件(www.gt5.com.cn)。齿轮传动通过轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力,并可以改变运动的形式和速度。齿轮传动使用范围广,传动比恒定,效率较高,使用寿命长。在机械零件产品的设计与制造过程中,不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件,使零件经久耐用,而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性,以便提高零件的生产率,降低成本,减少消耗。如果齿轮材料选择不当,则会出现零件的过早损伤,甚至失效。因此如何合理地选择和使用金属材料是一项十分重要的工作。齿轮材料的选择和齿轮的工作可靠性、使用寿命、工作效率、润滑要求等密切相关。在齿轮传递动力和改变速度的运动过程中,啮合齿面之间同时存在滚动和滑动摩擦,齿面还受到脉动或交变弯曲应力的作用,还有齿面可能发生磨损、胶合及疲劳破坏,因此要求齿轮具有优良的耐磨性能、抗接触疲劳性能和抗弯曲疲劳性能,即要求齿轮材料表面硬度高、强度高、芯部韧性好且硬化层分布合理。在实际选用中还应根据需要和使用条件如负荷、速度、温度、可靠性、质量、精度、价格等因素来确定齿轮选材。目前,工业制造领域的齿轮选材主要以钢为主,包括各种低碳钢、中碳钢、高碳钢和合金钢。而铝、镁、钛、铜合金、铸铁,甚至塑料和木材等都可用于制作齿轮。通常,为了改善和提高齿轮材料的性能或降低成本,可以采用化学处理、表面强化处理以及复合处理等表面改性技术。 选取齿轮材料要充分考虑材料的经济性、强度和齿轮精度等,不同设备的需求自然也大为不同。就仪器设备、家用器具、玩具等小负荷齿轮而言,可以选择造价低、生产率高的复合塑料齿轮。 而、冷轧机等重负荷执行机械,则需要材料及加工要求更高的各种金属和合金材料。如果在航空航天工业中应用,则要求更高的可靠性、精度和轻重量,制造成本放在次要位置。下面就主要几类齿轮材料一一进行分析:1、钢材齿轮用钢多为合金钢,少数为碳钢。通常为降低成本,可以对中碳钢和低合金钢进行各种热处理以提高其强度和硬度。表面硬化处理亦可提高合金钢齿轮材料的强度,使其适用于高负载和中等温度使用的工况。而当齿轮的使用条件进一步提高时,往往需要对齿轮进行淬火以提高其强度和硬度。或通过表面渗碳及表面氧化处理事齿轮表面硬化,以提高其抗疲劳性能,改善其抗胶合和抗磨性能。就发展趋势而言,应大力推广使用强度和硬度较高的硬齿面齿轮,并通过优化齿轮选材及润滑方式来延长齿轮的使用寿命。 2、铸铁常用的铸铁主要包括:灰铸铁、球墨铸铁、可煅铸铁和合金铸铁等4种。与钢相比较,铸铁的合金成分较低,加工性能更好。铸铁中存在的游离石墨和多孔性结构使齿轮的耐磨性良好、噪音小、成本低,可以广泛应用于各类齿轮传动。由于铸铁具有的良好滑动特性,在许多负荷不大、工作条件不苛刻的涡轮传动中可用铸铁涡轮替换铜合金涡轮。总而言之,铸铁是经济适用的齿轮材料。3、有色金属齿轮工业中应用的是有色金属为铜和铜合金。其中常用的是锡青铜和铝铁青铜,大多数用于制造涡轮。但含添加剂对铜具有腐蚀作用,应尽量慎用。另外,强度较高和机械加工性能较好的铸造铝合金适合制作齿轮或涡轮,但滑动性和抗磨性能稍差,因此仅可用于轻、中负荷和中低转速齿轮。4、非金属材料目前,随着材料科学的飞速发展,不少非金属材料也越来越多的应用在齿轮产品的制作上,并且某些性能接近或超过了金属材料。比如,过去在较低负荷下使用的木材齿轮,已逐渐被部分聚合物复合材料成功替代,用于制作轻负荷、中负荷条件下运行的中小型齿轮。高聚合物材料在制作中引入了金属、金属氧化物、纳米微粒、增强纤维等,可以大幅度提高在各种润滑条件下的抗摩擦磨损性能。特别是某些要求无油润滑、可靠性高、污染小等条件的领域,如家用电器、医疗器械、食品机械和纺织机械等则更适合以聚合物复合材料制作的齿轮。此外,大批量的生产塑料或塑料金属齿轮可以有效降低生产成本,并且更适用于存在污染及多粉尘的不利环境。 

下图为墨西哥客户订购设备:

主营产品:高速印刷机,粘箱机,半自动印刷机,瓦楞纸板生产线,模切压痕机