6齒輪零件選材舉例
(1)機(jī)床齒輪。下圖是臥式車床主軸箱三聯(lián)滑移齒輪,用于傳遞扭矩和調(diào)節(jié)速度。工作時,撥動主軸箱的外手柄使該齒輪在軸上滑移,利用與不同齒數(shù)的齒輪嚙合,獲得不同的轉(zhuǎn)速。該齒輪承載不大,工作比較平穩(wěn),沖擊不大,可選用中碳鋼制造。由于該齒輪較厚,考慮到淬透性問題,選用40Cr鋼較為合適。其工藝路線為:
下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→輪齒感應(yīng)淬火+低溫回火→精磨。
正火是預(yù)先熱處理,可消除鍛造產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,調(diào)整硬度便于機(jī)械加工,細(xì)化晶粒、改善組織;調(diào)質(zhì)可使齒輪獲得較高的綜合力學(xué)性能,改善心部的強(qiáng)度和韌性,使齒輪能承受較大的交變彎曲應(yīng)力和一定的沖擊力;感應(yīng)淬火可提高齒面的硬度、耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度;低溫回火可消除淬火應(yīng)力、防止產(chǎn)生磨削裂紋、提高抗沖能力。
(2)汽車齒輪。下圖是解放牌汽車的變速箱中的齒輪,其任務(wù)是將發(fā)動機(jī)的動力傳遞到后輪,承受重載和大的沖擊力,工作條件比機(jī)床齒輪復(fù)雜,要求齒面具有高的硬度(60~62HRC)和耐磨性、齒心部具有高的強(qiáng)度和優(yōu)良的韌性,考慮到滲碳工藝性的要求和淬透性的問題,可選用20CrMnTi鋼。其工藝路線為:
下料→鍛造→正火→粗加工、半精加工→滲碳→淬火+低溫回火→噴丸→校正花鍵孔→精磨齒。
滲碳是為了提高表層的碳含量。淬火是為了使表層獲得高碳馬氏體和碳化物,具有高的硬度(58~62HRC)、耐磨性和疲勞強(qiáng)度;心部獲得低碳馬氏體,硬度可達(dá)到33~48HRC,具有高的強(qiáng)韌性。低溫回火消除淬火應(yīng)力、提高抗沖能力、防止產(chǎn)生磨削裂紋。噴丸可增大滲碳層的壓應(yīng)力,有利于提高疲勞強(qiáng)度。
2、化學(xué)因素引起的失效
潤滑脂與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反慶產(chǎn)生酸性物質(zhì),它首先是消耗脂中的化添加劑,但到一定程度后,生成的有機(jī)酸會腐蝕金屬元件并破壞脂的結(jié)構(gòu),使其滴點下降、基礎(chǔ)油粘度增加和流動性變差等。大量試驗表明,溫度越高,潤滑脂的壽命下降越明顯。如溫度在90~100度時,溫度每升高19度,脂的壽命 約降低一半,而在10~150度時,溫度每升高15度,脂的壽命也將下降一半。
此外,潤滑脂使用環(huán)境中的水分、塵埃和有害氣體等也是使其劣化的重要因素。例如:脂中混入銅、鐵、鉛和青銅等磨損微粒,會地脂的氧化起催化作用。總之,潤滑脂的失效原因很多,有時可能由某一原因引起,但更多是多種因素其同作用的結(jié)果,或者以一種原因為突破口,然后其他原因共同作用。
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