齒輪是動(dòng)力傳輸元件。齒輪決定了所有被驅(qū)動(dòng)機(jī)器元件的扭矩、速度和旋轉(zhuǎn)方向。不同類型的齒輪有很多錯(cuò)綜復(fù)雜的地方。其實(shí)齒輪類型的選擇并不是一個(gè)很容易的過程。它取決于許多考慮因素。影響因素包括物理空間和軸布置、齒輪比、負(fù)載、精度和質(zhì)量水平。于是整理了關(guān)于齒輪材料相關(guān)知識(shí)，供大家參考。

齒輪材料的選擇原則

1）齒輪材料必須滿足工作條件的要求。例如，用于飛行器上的齒輪，要滿足質(zhì)量小、傳遞功率大和可靠性高的要求，因此必須選擇機(jī)械性能高的合金銀；礦山機(jī)械中的齒輪傳動(dòng)，一般功率很大、工作速度較低、周圍環(huán)境中粉塵含量極高，因此往往選擇鑄鋼或鑄鐵等材料；家用及辦公用機(jī)械的功率很小，但要求傳動(dòng)平穩(wěn)、低噪聲或無噪聲、以及能在少潤(rùn)滑或無潤(rùn)滑狀態(tài)下正常工作，因此常選用工程塑料作為齒輪材料。總之，工作條件的要求是選擇齒輪材料時(shí)首先應(yīng)考慮的因素。

2）應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝。大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料。中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常選用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不高時(shí)，可選用圓鋼作毛坯。

齒輪表面硬化的方法有：滲碳、氨化和表面淬火。采用滲碳上藝時(shí)，應(yīng)選用低碳鋼或低碳含金鋼作齒輪材料；氨化鋼和調(diào)質(zhì)鋼能采用氮化工藝；采用表面淬火時(shí)，對(duì)材料沒有特別的要求。

3）正火碳鋼，不論毛坯的制作方法如何，只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的齒輪，不能承受大的沖擊載荷；調(diào)質(zhì)碳鋼可用于制作在中等沖擊載荷下工作的齒輪。

4）合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪。

5）飛行器中的齒輪傳動(dòng)，要求齒輪尺寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。6）金屬制的軟齒面齒輪，配對(duì)兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持為30～50HBS或更多。當(dāng)小齒輪與大齒輪的齒面具有較大的硬度差（如小齒輪齒面為淬火并磨制，大齒輪齒面為常化或調(diào)質(zhì)）；且速度又較高時(shí)，較硬的小齒輪齒面對(duì)較軟的大齒輪齒面會(huì)起較顯著的冷作硬化效應(yīng)，從而提高了大齒輪齒面的疲勞極限。因此，當(dāng)配對(duì)的兩齒輪齒面具有較大的硬度差時(shí)，大齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力可提高約? 20％，但應(yīng)注意硬度高的齒面，粗糙度值也要相應(yīng)地減小。

文章主要介紹了齒輪材質(zhì)有哪些以及齒輪材質(zhì)怎么選擇，瀏覽全文可以知道齒輪可以由各種材料制成，包括多種類型的鋼、青銅、鑄鐵、黃銅、球墨鑄鐵、鋁、粉末金屬和塑料等。其中鋼是常見的材質(zhì)，也是較理想的，其提供了高強(qiáng)度重量比、高耐磨性、通過熱處理增強(qiáng)物理性能的能力以及具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格的成功組合。