一般来说铝合金齿轮是用什么型号的合金?ADC12? A380?还是其它的?
有几种工艺的。
像日本的MISUMISMC等公司在中国大量出售的同步齿轮等标准件都是用纯铝挤型生产的。
如果是用压铸生产的话,多以铝5号和6号料生产。
锌合金没有铝合金耐腐鉵。
科麦斯2.0锂电钻齿轮箱齿轮是太空级超铝合金材质的。科麦斯2.0锂电钻齿轮箱马达采用40MM厚矽钢片和全铜大功率电机,输出动力足,而太空级超铝合金材质的金属齿轮箱能保证承载出这份动力,保护使用者的安全。
锻钢的力学性能比铸钢好,所以一般锻钢是首选的齿轮材料。锻钢中常用的材料有45、40Cr、38SiMnMo等等;铸钢用于制造要求有较高力学性能的大齿轮。
有色金属如铜合金、铝合金只在特殊要求情况下做齿轮传动材料
一、齿轮材料的选择
(1)齿轮材料的选择对齿轮的性能和使用寿命都有直接的影响。
(2)一般齿轮用中碳钢和低、中碳合金钢等。
(3)要求较高的重要齿轮可选用氮化钢,非传力齿轮也可以用铸铁、铝合金等材料。
三、齿轮正火工艺
(1)正火是齿轮切削的硬度和为最终热处理做组织准备,以有效减少热处理变形。
(2)齿轮钢的材料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。
四、齿坯的车削工艺
(1)齿坯采用数控车床保证了内孔与端面的垂直度要求。
(2)提高了齿坯精度,确保了后序齿轮的质量。
(3)数控车床的高效率还大大减少了设备数量。
五、齿轮的剃齿制造工艺
(1)剃齿在热处理前进行,磨削在热处理之后进行。
(2)齿轮磨削精度、效率已达到了极高的水平。
(3)数控剃齿刀磨床可以在几十分钟内完成各种修形剃刀的磨削。
六、磨削和热处理
(1)磨削主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精工,以提高尺寸精度和减小形位公差。
(2)齿轮要求渗碳淬火以保证其良好的力学性能。
速度教高的齿轮传动,齿面容易产生疲劳点蚀,应选择齿面硬度较高而硬层较厚的材料;有冲击载荷的齿轮传动,轮齿容易折断,应选择韧性较好的材料;低速重载的齿轮传动,轮齿容易折断,齿面易磨损,应选择机械强度大,齿面硬度高的材料。
45钢热处理后有较好的综合机械性能。经过正火或调质可改善金相组织和材料的可切削性,降低加工后的表面粗糙度,并可减少淬火过程中的变形。因为45钢淬透性差 整体淬火后材料变脆,变形也大,所以一般采用齿面表面淬火,硬度可达HRC52-58。适合于机床行业,7级精度以下的齿轮。
40Cr是中碳合金钢,和45钢相比,少量铬合金的加入可以使金属晶粒细化,提高强度、改善淬透性,减少了淬火时的变形。
使齿轮获得高的齿面硬度而心部又有足够韧性和教高的抗弯曲疲劳强度的方法是渗碳淬火,一般选用低碳合金钢18CrMnTi,它具有良好的切削性能,渗碳时工件的变形小,淬火硬度可达到HRC56-62,残留的奥氏体量也少,多用于汽车,、拖拉机中承载大而有冲击的齿轮。
38CrMoAlA氮化钢经氮化处理后,比渗碳淬火的齿轮具有更高的耐磨性与耐腐蚀性,变形很小,可以不磨齿,多用来作为高速传动中需要耐磨的齿轮材料。
铸铁容易铸成复杂的形状,容易切削,成本低,但其抗弯强度、耐冲击和耐磨性能差。故常用于受力不大、无冲击、低速的齿轮,
有色金属作为齿轮材料的有黄铜HPB59-1青铜QSNP10-1和铝合金LC4。
非金属材料中的夹布胶木、尼龙、塑料也常用于制造齿轮。这些材料具有易加工、传动噪声小、耐磨、减振性好等优点,使用于轻载、需减振、低噪声、润滑条件差的场合。
1.齿坯热处理
钢料齿坯最常用的热处理为正火或调质。正火安排在铸造或锻造之后,切削加工之前。这样可以消除钢件中残留的铸造或锻造内应力,并且使铸造或锻造后组织上的不均匀性通过重新结晶得到细化而均匀的组织,从而改善了切削性能和表面粗糙度,还可以减少淬火时变形和开裂的倾向。调质同样起到了细化晶粒和均匀组织的作用,只不过它可以使齿坯韧性更高些,但切削性能差一些。
对于棒料齿坯,正火或调质一般安排在粗车之后,这样可以消除粗车形成的内应力。
2.轮齿热处理
轮齿常用的热处理为高频淬火、渗碳、氮化。
高频淬火可以形成比普通淬火稍高硬度的表层,并保持了心部的强度与韧性。
渗碳可以使齿轮在淬火后表面具有高硬度且耐磨,心部依然保持一定的强度和较高的韧性。
氮化是将论置于氨气中并加热到520-560度,使活性氮原子渗入轮齿表面层,形成硬度很高的氮化物薄层。
在齿轮生产中,热处理质量对齿轮加工精度和表面粗糙度影响很大。往往因热处理质量不稳定,引起齿轮定位基面及齿面变形过大或表面粗糙度太大而大批报废,成为齿轮生产中的关键问题。
3.齿轮毛坯的制造
齿轮毛坯形式主要有棒料、锻件、铸件。棒料用于小尺寸、结构简单而且对强度要求低的齿轮。锻件多用于齿轮要求强度高、耐冲击和耐磨。当齿轮直径大于400-600毫米时,常用铸造方法铸造齿坯。为了减少机械加工量,对大尺寸、低精度齿轮,可以直接铸出轮齿;压力铸造,精密铸造、粉末冶金、热扎和冷挤等新工艺,可制造出具有轮齿的齿坯等新工艺,可制造出具有轮齿的齿坯,以提高劳动生产率,节约原材料。
齿轮材料的合理选择
A满足材料的机械性能
材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等,反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力,齿根部有最大弯曲应力,可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动,会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,齿面要有足够的硬度和耐磨性,芯部要有一定的强度和韧性。
例如,在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30-50HBS,这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多,且小齿轮齿根较薄,强度低于大齿轮。为使两齿轮的轮齿接近等强度,小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。
另一方面,根据材料的使用性能确定了材料牌号后。要明确材料的机械性能或材料硬度,然后我们可以通过不同的热处理工艺达到所要求的硬度范围,从而赋予材料不同的机械性能。如材料为40Cr合金钢的齿轮,当840-860℃油淬,540-620℃回火时,调质硬度可达28-32HRC,可改善组织、提高综合机械性能;当860-880℃油淬,240—280℃回火时,硬度可达46-51HRC,则钢的表面耐磨性能好,芯部韧性好,变形小;当500-560℃氮化处理,氮化层0.15-0.6mm时,硬度可达52-54HRC,则钢具有高的表面硬度、高的耐磨性、高的疲劳强度,较高的抗蚀性和抗胶合性能且变形极小;当通过电镀或表面合金化处里后,则可改善齿轮工作表面摩擦性能,提高抗腐蚀性能。
B满足材料的工艺性能
材料的工艺性能是指材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力。齿轮的制造要经过锻造、切削加工和热处理等几种加工,因此选材时要对材料的工艺性能加以注意。一般来说,碳钢的锻造、切削加工等工艺性能较好,其机械性能可以满足一般工作条件的要求。但强度不够高,淬透性较差。而合金钢淬透性好、强度高,但锻造、切削加工性能较差。我们可以通过改变工艺规程、热处理方法等途经来改善材料的工艺性能。
例如汽车变速箱中的齿轮选择20CrMnTi钢,该钢具有较高的机械性能,在渗碳淬火低温回火后,表面硬度为58-62HRC,芯部硬度为30-45HRC。20CrMnTi的工艺性能较好,锻造后以正火来改善其切削加工性。此外,20 CrMnTi还具有较好的淬透性,由于合金元素钛的影响,对过热不敏感,故在渗碳后可直接降温淬火。且渗碳速度较快,过渡层较均匀,渗碳淬火后变形小。适合于制造承受高速中载及冲击、摩擦的重要零件,因此根据齿轮的工作条件选用20CrMnTi钢是比较合适的。
C材料的经济性要求
所谓经济性是指最小的耗费取得最大的经济效益。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。我们可以从以下几方面考虑:
从材料本身价格来考虑。碳钢和铸铁的价格是比较低廉的,因此在满足零件机械性能的前提下选用碳钢和铸铁,不仅具有较好的加工工艺性能,而且可降低成本。从金属资源和供应情况来看,应尽可能减少材料的进口量及价格昂贵材料的使用量。
从齿轮生产过程的耗费来考虑。首先,采用不同的热处理方法相对加工费用也不一样,如12CrNi3A钢渗碳表面淬火的费用要比氮化处理的费用少得多,而碳氮共渗又具有生产周期短和成本低的特点。其次,通过改进热处理工艺也可以降低成本。如某齿轮工作时在高速、中载且承受中等冲击条件下,原选用中合金高级渗碳钢18cr2Ni4WA材料,其经过910-940℃渗碳,850℃淬火,180-200℃回火后机械性能的抗拉强度≥1177Mpa、屈服强度≥834Mpa、延伸率≥10%、断面收缩率≥45%,冲击韧性≥980kJ/m2,硬度为58-62HRC。虽能满足齿轮的使用性能和工艺性能,但零件的价格高。现选用价格相对便宜的低碳中合金、中淬透性渗碳钢20CrMnTi。经过910-940℃渗碳,870℃淬火,180-200℃回火后机械性能的抗拉强度≥1100Mpa、屈服强度≥850Mpa、延伸率≥10%、断面收缩率≥45%,冲击韧性≥680,硬度为58-62HRC。仅此一项改进,材料费用不仅大大降低,而且满足了其使用性能和工艺性能。第三,所选钢种应尽量少而集中,以便采购和管理。随着齿轮形状、尺寸和材料向着多品种、多系列和个性化的方向发展,尤其是在型号多、产量小时,在齿轮锻造、机加工和热处理等生产工艺方面,存在着设计量大,生产周期长、效率低、成本高、能耗大、管理难和质量不易保证等不利状况,因此在齿轮选材时精选、优选和压缩材料牌号和规格有利于提高选材通用化、系列化和标准化程度,提高材料的利用率,提高材料采购的计划性,以减少库存积压、加快资金流动,方便储存和保管以及降低材料的成本消耗。最后,我们还可以通过改进工艺来提高经济效益。如模锻件生产的模锻工艺已突破传统工艺的要求,在提供成型毛坯时,可利用少无切削工艺,模锻与机械精加工相结合,部分或全部取代切削加工直接生产零件,或在生产中采用成组技术与工艺,也可提高产品质量、生产效率和降低成本。
补充资料:
齿轮常用材料及热处理
常用齿轮材料及其力学性能
见表:http://ecourse.gditc.cn/jp_shengji/2006/jxsj/%E7%BD%91%E7%BB%9C%E8%AF%BE%E7%A8%8B/jxsjkc/UNIT09/J_CH9_14/unit9_14.htm
希望这些信息对你有帮助。
工业材料的种类有很多,在不同工业的制造中所需要的零件也是有差别的,我们在选择制造的时候要根据实际使用效果来决定材质。比如做齿轮用什么铜材料,什么样的齿轮,用在什么机器或一起都是需要考虑的。那么制作齿轮哪种材料更合适,我给大家整理一些出来,实际使用还是要根据用途来决定。
做齿轮用什么铜材料
一般使用锡青铜或铝青铜,不同牌号的材料,性能有些差异,价格也不同,只要够用就好。QAl9-5-1-1,QAl10-5-3,是适用于高 强度 的耐磨零件和400~500℃工作的零件的材料。
制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低,常用于尺寸较大的齿轮;灰铸铁的机械性能较差,可用于轻载的开式齿轮传动中;球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮;塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方,与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。
未来齿轮正向重载、高速、高精度和高效率等方向发展,并力求尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。
制作齿轮哪种材料更合适
☆材料型号:LA543☆材料厂家:ASAHI/旭化成☆材料类别:POM☆材料用途:办公用品|激光打印机|齿轮基本要求:良好的高强度, 高刚 性.耐摩擦系数低、易脱模、自润滑.良好的尺寸稳定性.良好的耐化性能.良好的耐低温以及热稳定性能.注塑成型
材料特性:弯曲模量:2700MpaASTMD790,拉伸模量:2800MpaISO527-2.具有极佳的耐金属和塑料摩擦和磨损性,一般POM摩擦系数:0.15,具有良好的尺寸稳定性能,热膨胀系数:(流动方向)1.0E-4cm/cm/°CASTMD696
POM不耐强碱和氧化剂,对烯酸及弱酸有一定的稳定性,可耐烃类、醇类、醛类、醚类、汽油、润滑油及弱碱等,并可在高温下保持相当的化学稳定性热 变形 温度:(0.45Mpa)165°CASTMD648,可在-40℃~100℃温度范围内长期使用注塑成型料筒温度:190~210°C
★材料规格:VestamidL1930★材料厂家:Evonik/赢创★材料基材:PA12+30%GF★产品名称:汽车行业|转向传感器|齿轮
基本要求:汽车主机厂认证尺寸稳定性确保转向角度.工作范围零下40度到80度.耐腐蚀、耐磨和高自润滑性. 性价比高 .材料性能稳定
材料特性:L1930已获得主流主机厂认证.PA12基材添加30%玻纤增强,尺寸稳定性优异.PA12基材在零下40度到125度性能变化非常轻微.具有很高的抗冲击性和缺口冲击强度,甚至在冰点以下,对油脂、燃料、液压油和盐有很好的抵抗力.生产效率高,比传统金属 部件 有噪声和 振动 阻尼 优势.赢创是全球为数不多的能够自主生产PA12的厂家之一。
任何设备机器,一起的制造都是需要千千万万个小零件组合而成,那么做齿轮用什么铜材料,就要看是用在什么机器上的齿轮,根据需求来选择材质。至于制作齿轮哪种材料更合适,规格尺寸,原材料都有所不同,根据上面我介绍的材料来看,在不同的使用地方选择不同的材料是关键的。选错材料会导致制造失败或者效果不佳。
尼龙兼有耐疲劳、抗冲击和耐磨等性质,使其在齿轮应用上极受欢迎,已成功地应用在直齿轮、蜗轮、斜齿轮和螺旋齿轮上有25年的历史。今天在各行业,尼龙齿轮正不断地替代钢材、木材、铜材、铸铁、酚醛。
尼龙齿轮优缺点
(一)优点;
◆ 运行噪音低
◆ 无润滑运行
◆ 比传统的金属齿轮惯性低
◆ 耐腐蚀性
(二)缺点
强度较相应的金属齿轮低
3、铝齿轮的强度高,加工成型方法较多。
下面介绍一些重要的合金。
在碳素钢中有一般碳素钢和优质碳素钢。前者含碳量在0.4%以下的用作铁丝、铆钉、钢筋等建筑材料,含碳量0.4~0.5%的用作车轮、钢轨等,含碳量0.5~0.6%的用来制造工具、弹簧等。后者含硫、磷等杂质比一般碳素钢低,常用作机械零件,在机械制造业中应用最多。
在合金钢中有锰钢、硅钢等。锰钢一般含锰1.4~1.8%,用于制造汽车、柴油机上的连杆螺栓、半轴、进汽阀和机床的齿轮等。硅钢是含硅量高的钢,具有很高的电阻,在电气工业中有广泛应用。例如,变压器用的钢即是含碳量小于0.02%、含硅3.8~4.5%的硅钢。
在按用途命名的钢中,常见的有工具钢、高速钢和不锈钢。
工具钢是用作车刀、刨刀、锉刀、锯条、拉丝工具等的合金钢。常用的有铬铝工具钢(含铬1.2~1.5%、含铝1.0~1.5%)、铬钼钒工具钢(含铬11~12%、含钼0.4~0.6%、含钒0.15~0.3%)、铬锰钼工具钢(含铬0.6~0.9%、含锰1.2~1.6%、含钼0.15~0.3%)等。
高速钢也叫锋钢,是含钨的合金钢,用于制造高速运转的切削工具。它一般含钨8.5~19%、含铬3.8~4.4%、含钒1~4%。
不锈钢主要指含铬、镍的合金钢,品种很多,常见的有含铬17~20%、含镍8~11%。如果再加入钛(1%左右),钢的耐酸能力更强。
重要的有色金属合金中,铜合金较多,下面介绍其中的5种。铝青铜含铜90~95%、铝5~10%,用作装饰品和用具。
青铜含铜67~89%、锌2~33%、锡0~9%(不含锡的也叫无锡青铜)、铅0~2%,用作制造机械零件。此外还有特种青铜,如磷青铜、铍青铜、硅青铜等,具有耐腐蚀、高导电性能,用于仪表工业。
黄铜含铜66~73%、锌27~34%,常用于制造船舶机械零件。
铝黄铜含铜68~70%、锌27~31%、铝1~3%,用于制造船的推进机翼、舵等。
德国银含铜45~62%、锌20~30%、镍15~18%,呈银色、硬度高、电阻大,用来制作装饰品和电热器。
铝合金中主要有坚铝和铝镁合金。坚铝含铝95.5%、铜3%、锰1%、镁0.5%,坚硬而轻,用于制造汽车和飞机。
铝镁合金含铝90~94%、镁6~10%,可制作仪器及天平梁。
易熔合金有铸字合金、巴比特合金、伍德合金和焊锡等。铸字合金(也称活字金)含铅70%、锑18%、锡10%、铜2%,用于制造铅字。
巴比特合金含锡70~90%、锑7~24%、铜2~22%,它是包含坚硬晶体的过冷液体,受到压力时会自动调整而减少磨损,用于制造机械的轴承。
伍德合金含铋38~50%、铅25~31%、锡12.5~15%、镉12.5~16%,熔点低(60~70℃),用于制作汽锅的安全阀等。
焊锡含铅67%、锡33%,熔点为275℃,用于熔接金属。
此外,含镍60~75%、铁12~26%、铬11~15%、锰1~2%的镍铬合金,电阻大、耐腐蚀,常用作电热丝(镍铬丝)。
新型金属材料
新型金属材料种类繁多,它们都属合金。
形状记忆合金 形状记忆合金是一种新的功能金属材料,用这种合金做成的金属丝,即使将它揉成一团,但只要达到某个温度,它便能在瞬间恢复原来的形状。形状记忆合金为什么能具有这种不可思议的“记忆力”呢?目前的解释是因这类合金具有马氏体相变。凡是具有马氏体相变的合金,将它加热到相变温度时,就能从马氏体结构转变为奥氏体结构,完全恢复原来的形状。
最早研究成功的形状记忆合金是Ni-Ti合金,称为镍钛脑(Nitanon)。它的优点是可靠性强、功能好,但价格高。铜基形状记忆合金如 Cu-Zn-Al和 Cu-Al-Ni,价格只有Ni-Ti合金的10%,但可靠性差。铁基形状记忆合金刚性好,强度高,易加工,价格低,很有开发前途。表7-3列出一些形状记忆合金及其相变温度。
形状记忆合金由于具有特殊的形状记忆功能,所以被广泛地用于卫星、航空、生物工程、医药、能源和自动化等方面。
在茫茫无际的太空,一架美国载人宇宙飞船,徐徐降落在静悄悄的月球上。安装在飞船上的一小团天线,在阳光的照射下迅速展开,伸张成半球状,开始了自己的工作。是宇航员发出的指令,还是什么自动化仪器使它展开的呢?都不是。因为这种天线的材料,本身具有奇妙的“记忆能力”,在一定温度下,又恢复了原来的形状。
多年来,人们总认为,只有人和某些动物才有“记忆”的能力,非生物是不可能有这种能力的。可是,美国科学家在五十年代初期偶然发现,某些金属及其合金也具有一种所谓“形状记忆”的能力。这种新发现,立即引起许多国家科学家的重视。研制出一些形状记忆合金,广泛应用于航天、机械、电子仪表和医疗器械上。
为什么这些合金不“忘记”自己的“原形”呢?原来,这些合金都有一个转变温度,在转变温度之上,它具有一种组织结构,面在转变温度之下,它又具有另一种组织结构。结构不同性能不同,上面提及美国登月宇宙飞船上的自展天线, 就是用镍钛型合金作成的,它具有形状记忆的能力。这种合金在转变温度之上时,坚硬结实,强度很大而低于转变温度时,它却十分柔软,易于冷加工。科学家先把这种合金做 成所需的大半球形展开天线,然后冷却到一定温度下,使它变软,再施加压力,把它弯曲成一个小球,使之在飞船上只占很小的空间。登上月球后,利用阳光照射的温度,使天线重新展开,恢复到大半球的形状。
形状记忆合金问世以来,引起人们极大的兴趣和关注,近年来发现在高分子材料、铁磁材料和超导材料中也存在形状记忆效应。对这类形状记忆材料的研究和开发,将促进机械、电子、自动控制、仪器仪表和机器人等相关学科的发展。
高温合金 涡轮叶片是飞机和航天飞机涡轮喷气发动机的关键部件,它在非常严酷的环境下运转。涡轮喷气发动机工作时,从大气中吸入空气,经压缩后在燃烧室与燃料混合燃烧,然后被压向涡轮。涡轮叶片和涡轮盘以每分钟上万转的速度高速旋转,燃气被喷向尾部并由喷筒喷出,从而产生强大的推力。在组成涡轮的零件中,叶片的工作温度最高,受力最复杂,也最容易损坏。因此极需新型高温合金材料来制造叶片。
贮氢合金 氢是21世纪要开发的新能源之一。氢能源的优点是发热值高、没有污染和资源丰富。贮氢合金是利用金属或合金与氢形成氢化物而把氢贮存起来。金属都是密堆积的结构,结构中存在许多四面体和八面体空隙,可以容纳半径较小的氢原子。如镁系贮氢合金如MgH2,Mg2Ni等;稀土系贮氢合金如LaNi5,为了降低成本,用混合稀土 Mm代替La,推出了MmNiMn, MmNiAl等贮氢合金;钛系贮氢合金如TiH2,TiMn1.5。贮氢合金用于氢动力汽车的试验已获得成功。随着石油资源逐渐枯竭,氢能源终将代替汽油、柴油驱动汽车,并一劳永逸消除燃烧汽油、柴油产生的污染。
非晶态合金 非晶态合金又称为金属玻璃,具有拉伸强度大,强度、硬度高,高电阻率、高导磁率、高抗腐蚀性等优异性能。适合做变压器和电动机的铁芯材料。采用非晶态合金做铁芯,效率为97%,比用硅钢高出10%左右,所以得到推广应用。此外,非晶态合金在脉冲变压器、磁放大器、电源变压器、漏电开关、光磁记录材料、高速磁泡头存储器、磁头和超大规模集成电路基板等方面均获得应用