有關(guān)齒輪的相關(guān)文獻(xiàn)中英文翻譯

1、<p><b>　　齒輪</b></p><p>　　齒輪(Gear) 是依靠齒的嚙合傳遞扭矩的輪狀機(jī)械零件。齒輪通過與其它齒狀機(jī)械零件（如另一齒輪、齒條、蝸桿）傳動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)改變轉(zhuǎn)速與扭矩、改變運(yùn)動(dòng)方向和改變運(yùn)動(dòng)形式等功能。由于傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、功率范圍大等優(yōu)點(diǎn)，齒輪機(jī)構(gòu)在工業(yè)產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用，其設(shè)計(jì)與制造水平直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。齒輪輪齒相互扣住齒輪會(huì)帶動(dòng)另一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)來

2、傳送動(dòng)力。 將兩個(gè)齒輪分開，也可以應(yīng)用鏈條、履帶、皮帶來帶動(dòng)兩邊的齒輪而傳送動(dòng)力。</p><p><b>　　基本介紹.</b></p><p>　　齒輪在傳動(dòng)中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。公元前三百多年，古希臘哲學(xué)家亞里士多德在《機(jī)械問題》中，就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的問題。中國古代發(fā)明的指南車中已應(yīng)用了整套的輪系。不過，古代的齒輪是用木料制造或用金屬鑄成的，

3、只能傳遞軸間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不能保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性，齒輪的承載能力也很小。據(jù)史料記載，遠(yuǎn)在公元前400~200年的中國古代就巳開始使用齒輪，在我國山西出土的青銅齒輪是迄今已發(fā)現(xiàn)的最古老齒輪，作為反映古代科學(xué)技術(shù)成就的指南車就是以齒輪機(jī)構(gòu)為核心的機(jī)械裝置。17世紀(jì)末，人們才開始研究，能正確傳遞運(yùn)動(dòng)的輪齒形狀。18世紀(jì)，歐洲工業(yè)革命以后，齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用日益廣泛；先是發(fā)展擺線齒輪，而后是漸開線齒輪，一直到20世紀(jì)初，漸開線齒輪已在應(yīng)用中占了優(yōu)勢。&

4、lt;/p><p>　　早在1694年，法國學(xué)者Philippe De La Hire首先提出漸開線可作為齒形曲線。1733年，法國人M.Camus提出輪齒接觸點(diǎn)的公法線必須通過中心連線上的節(jié)點(diǎn)。一條輔助瞬心線分別沿大輪和小輪的瞬心線(節(jié)圓)純滾動(dòng)時(shí)，與輔助瞬心線固聯(lián)的輔助齒形在大輪和小輪上所包絡(luò)形成的兩齒廓曲線是彼此共軛的，這就是Camus定理。它考慮了兩齒面的嚙合狀態(tài)；明確建立了現(xiàn)代關(guān)于接觸點(diǎn)軌跡的概念。1765

5、年，瑞士的L．Euler提出漸開線齒形解析研究的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，闡明了相嚙合的一對(duì)齒輪，其齒形曲線的曲率半徑和曲率中心位置的關(guān)系。后來，Savary進(jìn)一步完成這一方法，成為現(xiàn)在的Eu-let-Savary方程。對(duì)漸開線齒形應(yīng)用作出貢獻(xiàn)的是Roteft WUlls，他提出中心距變化時(shí)，漸開線齒輪具有角速比不變的優(yōu)點(diǎn)。1873年，德國工程師Hoppe提出，對(duì)不同齒數(shù)的齒輪在壓力角改變時(shí)的漸開線齒形，從而奠定了現(xiàn)代變位齒輪的思想基礎(chǔ)。</p&

6、gt;<p>　　19世紀(jì)末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機(jī)床與刀具的相繼出現(xiàn)，使齒輪加工具軍較完備的手段后，漸開線齒形更顯示出巨大的優(yōu)走性。切齒時(shí)只要將切齒工具從正常的嚙合位置稍加移動(dòng)，就能用標(biāo)準(zhǔn)刀具在機(jī)床上切出相應(yīng)的變位齒輪。1908年，瑞士MAAG研究了變位方法并制造出展成加工插齒機(jī)，后來，英國BSS、美國AGMA、德國DIN相繼對(duì)齒輪變位提出了多種計(jì)算方法。</p><p>　　為

7、了提高動(dòng)力傳動(dòng)齒輪的使用壽命并減小其尺寸，除從材料，熱處理及結(jié)構(gòu)等方面改進(jìn)外，圓弧齒形的齒輪獲得了發(fā)展。1907年，英國人Frank Humphris最早發(fā)表了圓弧齒形。1926年，瑞土人Eruest Wildhaber取得法面圓弧齒形斜齒輪的專利權(quán)。1955年，蘇聯(lián)的M．L．Novikov完成了圓弧齒形齒輪的實(shí)用研究并獲得列寧勛章。1970年，英國Rolh—Royce公司工程師R．M.Studer取得了雙圓弧齒輪的美國專利。這種齒輪現(xiàn)

8、已日益為人們所重視，在生產(chǎn)中發(fā)揮了顯著效益。</p><p>　　齒輪是能互相嚙合的有齒的機(jī)械零件，它在機(jī)械傳動(dòng)及整個(gè)機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用極其廣泛。現(xiàn)代齒輪技術(shù)已達(dá)到：齒輪模數(shù)O.004～100毫米；齒輪直徑由1毫米～150米；傳遞功率可達(dá)上十萬千瓦；轉(zhuǎn)速可達(dá)幾十萬轉(zhuǎn)/分；最高的圓周速度達(dá)300米/秒。</p><p>　　隨著生產(chǎn)的發(fā)展，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。1674年丹麥天文學(xué)家羅默首

9、次提出用外擺線作齒廓曲線，以得到運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的齒輪。</p><p>　　18世紀(jì)工業(yè)革命時(shí)期，齒輪技術(shù)得到高速發(fā)展，人們對(duì)齒輪進(jìn)行了大量的研究。1733年法國數(shù)學(xué)家卡米發(fā)表了齒廓嚙合基本定律；1765年瑞士數(shù)學(xué)家歐拉建議采用漸開線作齒廓曲線。</p><p>　　19世紀(jì)出現(xiàn)的滾齒機(jī)和插齒機(jī)，解決了大量生產(chǎn)高精度齒輪的問題。1900年，普福特為滾齒機(jī)裝上差動(dòng)裝置，能在滾齒機(jī)上加工出斜齒輪，從

10、此滾齒機(jī)滾切齒輪得到普及，展成法加工齒輪占了壓倒優(yōu)勢，漸開線齒輪成為應(yīng)用最廣的齒輪。</p><p>　　1899年，拉舍最先實(shí)施了變位齒輪的方案。變位齒輪不僅能避免輪齒根切，還可以湊配中心距和提高齒輪的承載能力。1923年美國懷爾德哈伯最先提出圓弧齒廓的齒輪，1955年蘇諾維科夫?qū)A弧齒輪進(jìn)行了深入的研究，圓弧齒輪遂得以應(yīng)用于生產(chǎn)。這種齒輪的承載能力和效率都較高，但尚不及漸開線齒輪那樣易于制造，還有待進(jìn)一步改進(jìn)

11、。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)介紹.</b></p><p>　　一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。</p><p>　　1) 輪齒,簡稱齒，是齒輪上 每一個(gè)用于嚙合的凸起部分，這些凸起部分一般呈輻射狀排列，配對(duì)齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續(xù)嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)；</p><p>　　2) 齒槽,

12、是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間；端面是圓柱齒輪或圓柱蝸桿上 ，垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面</p><p>　　3)法面,指的是垂直于輪齒齒線的平面</p><p>　　4) 齒頂圓,是指齒頂端所在的圓</p><p>　　5) 齒根圓,是指槽底所在的圓</p><p>　　6) 基圓,形成漸開線的發(fā)生線作純滾動(dòng)的圓</p><

13、;p>　　7) 分度圓,是在端面內(nèi)計(jì)算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓。</p><p>　　齒輪可按齒形、齒輪外形、齒線形狀、輪齒所在的表面和制造方法等分類。</p><p>　　齒輪的齒形包括齒廓曲線、壓力角、齒高和變位。漸開線齒輪比較容易制造，因此現(xiàn)代使用的齒輪中 ，漸開線齒輪占絕對(duì)多數(shù)，而擺線齒輪和圓弧齒輪應(yīng)用較少。</p><p>　　在壓力角方面，小壓力角齒輪

14、的承載能力較?。欢髩毫驱X輪，雖然承載能力較高，但在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的情況下軸承的負(fù)荷增大，因此僅用于特殊情況。而齒輪的齒高已標(biāo)準(zhǔn)化，一般均采用標(biāo)準(zhǔn)齒高。變位齒輪的優(yōu)點(diǎn)較多，已遍及各類機(jī)械設(shè)備中。</p><p>　　另外，齒輪還可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪 ；按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪；按輪齒所在的表面分為外齒輪、內(nèi)齒輪；按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒

15、輪、燒結(jié)齒輪等。</p><p>　　齒輪的制造材料和熱處理過程對(duì)齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響。20世紀(jì)50年代前，齒輪多用碳鋼，60年代改用合金鋼，而70年代多用表面硬化鋼。按硬度 ，齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。</p><p>　　軟齒面的齒輪承載能力較低，但制造比較容易，跑合性好， 多用于傳動(dòng)尺寸和重量無嚴(yán)格限制，以及小量生產(chǎn)的一般機(jī)械中。因?yàn)榕鋵?duì)的齒輪中，小輪負(fù)擔(dān)較重，

16、因此為使大小齒輪工作壽命大致相等，小輪齒面硬度一般要比大輪的高。</p><p>　　硬齒面齒輪的承載能力高，它是在齒輪精切之后 ，再進(jìn)行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理，以提高硬度。但在熱處理中，齒輪不可避免地會(huì)產(chǎn)生變形，因此在熱處理之后須進(jìn)行磨削、研磨或精切 ，以消除因變形產(chǎn)生的誤差，提高齒輪的精度。</p><p><b>　　材料構(gòu)成</b></p>

17、<p>　　制造齒輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強(qiáng)度比鍛鋼稍低，常用于尺寸較大的齒輪；灰鑄鐵的機(jī)械性能較差，可用于輕載的開式齒輪傳動(dòng)中；球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪 ；塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方，與其配對(duì)的齒輪一般用導(dǎo)熱性好的鋼齒輪。</p><p>　　未來齒輪正向重載、高速、高精度和高效率等方向發(fā)展，并力求尺寸小、重量輕、壽命長和經(jīng)濟(jì)可靠。</p>

18、<p>　　而齒輪理論和制造工藝的發(fā)展將是進(jìn)一步研究輪齒損傷的機(jī)理，這是建立可靠的強(qiáng)度計(jì)算方法的依據(jù)，是提高齒輪承載能力，延長齒輪壽命的理論基礎(chǔ)；發(fā)展以圓弧齒廓為代表的新齒形；研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝； 研究齒輪的彈性變形、制造和安裝誤差以及溫度場的分布，進(jìn)行輪齒修形，以改善齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并在滿載時(shí)增大輪齒的接觸面積，從而提高齒輪的承載能力。</p><p>　　摩擦、潤滑理論和潤滑

19、技術(shù)是 齒輪研究中的基礎(chǔ)性工作，研究彈性流體動(dòng)壓潤滑理論，推廣采用合成潤滑油和在油中適當(dāng)?shù)丶尤霕O壓添加劑，不僅可提高齒面的承載能力，而且也能提高傳動(dòng)效率。</p><p><b>　　1、齒面磨損</b></p><p>　　對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)或含有不清潔的潤滑油的閉式齒輪傳動(dòng)，由于嚙合齒面間的相對(duì)滑動(dòng)，使一些較硬的磨粒進(jìn)入了摩擦表面，從而使齒廓改變，側(cè)隙加大，以至于齒

20、輪過度減薄導(dǎo)致齒斷。一般情況下，只有在潤滑油中夾雜磨粒時(shí)，才會(huì)在運(yùn)行中引起齒面磨粒磨損。 </p><p><b>　　2、齒面膠合 </b></p><p>　　對(duì)于高速重載的齒輪齒輪傳動(dòng)中，因齒面間的摩擦力較大，相對(duì)速度大，致使嚙合區(qū)溫度過高，一旦潤滑條件不良，齒面間的油膜便會(huì)消失，使得兩輪齒的金屬表面直接接觸，從而發(fā)生相互粘結(jié)。當(dāng)兩齒面繼續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，較硬的齒面

21、將較軟的齒面上的部分材料沿滑動(dòng)方向撕下而形成溝紋。 </p><p><b>　　3、疲勞點(diǎn)蝕 </b></p><p>　　相互嚙合的兩輪齒接觸時(shí)，齒面間的作用力和反作用力使兩工作表面上產(chǎn)生接觸應(yīng)力，由于嚙合點(diǎn)的位置是變化的，且齒輪做的是周期性的運(yùn)動(dòng)，所以接觸應(yīng)力是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。齒面長時(shí)間在這種交變接觸應(yīng)力作用下，在齒面的刀痕處會(huì)出現(xiàn)小的裂紋，隨著時(shí)間的推移，這

22、種裂紋逐漸在表層橫向擴(kuò)展，裂紋形成環(huán)狀后，使輪齒的表面產(chǎn)生微小面積的剝落而形成一些疲勞淺坑。 </p><p><b>　　4、輪齒折斷 </b></p><p>　　在運(yùn)行工程中承受載荷的齒輪，如同懸臂梁，其根部受到脈沖的周期性應(yīng)力超過齒輪材料的疲勞極限時(shí)，會(huì)在根部產(chǎn)生裂紋，并逐步擴(kuò)展，當(dāng)剩余部分無法承受傳動(dòng)載荷時(shí)就會(huì)發(fā)生斷齒現(xiàn)象。齒輪由于工作中嚴(yán)重的沖擊、偏載以及

23、材質(zhì)不均勻也可能引起斷齒。 </p><p><b>　　5、齒面塑性變形 </b></p><p>　　在沖擊載荷或重載下，齒面易產(chǎn)生局部的塑性變形，從而使?jié)u開線齒廓的曲面發(fā)生變形。</p><p>　　中國齒輪工業(yè)的發(fā)展 </p><p>　　中國齒輪工業(yè)在“十五”期間得到了快速發(fā)展：2005年齒輪行業(yè)的年產(chǎn)值由20

24、00年的240億元增加到683億元，年復(fù)合增長率23.27%，已成為中國機(jī)械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的行業(yè)。就市場需求與生產(chǎn)規(guī)模而言，中國齒輪行業(yè)在全球排名已超過意大利，居世界第四位。</p><p>　　2006年，中國全部齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值102628183千元，比上年同期增長24.15%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入98238240千元，比上年同期增長24.37%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤總額5665210

25、千元，比上年同期增長26.85%。</p><p>　　2007年1-12月，中國全部齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值136542841千元，比上年同期增長30.96%；2008年1-10月，中國全部齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值144529138千元，比上年同期增長32.92%。</p><p>　　中國齒輪制造業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比還存在自主創(chuàng)新能力不足、新品開

26、發(fā)慢、市場競爭無序、企業(yè)管理薄弱、信息化程度低、從業(yè)人員綜合素質(zhì)有待提高等問題?，F(xiàn)階段齒輪行業(yè)應(yīng)通過市場競爭與整合，提高行業(yè)集中度，形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產(chǎn)的大、中、小規(guī)模企業(yè)；通過自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，形成一批車輛傳動(dòng)系（變速箱、驅(qū)動(dòng)橋總成）牽頭企業(yè)，用牽頭企業(yè)的配套能力整合齒輪行業(yè)的能力與資源；實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化配套，形成大批有特色的工藝、有特色的產(chǎn)品和有快速反應(yīng)能力的名牌企業(yè)；通過技改，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化齒輪制造企業(yè)轉(zhuǎn)

27、型。</p><p>　　“十一五”末期，中國齒輪制造業(yè)年銷售額可達(dá)到1300億元，人均銷售額上升到65萬元/年，在世界行業(yè)排名中達(dá)到世界第二。2006-2010年將新增設(shè)備10萬臺(tái)，即每年用于新增設(shè)備投資約60億元，新購機(jī)床2萬臺(tái)，每臺(tái)平均單價(jià)30萬元。到2010年，中國齒輪制造業(yè)應(yīng)有各類機(jī)床總數(shù)約40萬臺(tái)，其中數(shù)控機(jī)床10萬臺(tái)，數(shù)控化率25%（高于機(jī)械制造全行業(yè)平均值17%）.</p><

28、p>　　中重型載貨汽車齒輪 </p><p>　　我國中重型載貨汽車齒輪用鋼牌號(hào)較多，主要是為適應(yīng)引進(jìn)當(dāng)時(shí)國外先進(jìn)汽車技術(shù)的要求。50年代我國從原蘇聯(lián)里哈喬夫汽車廠引進(jìn)當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)中型載貨汽車(即“解放”牌原車型)生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí)，也引進(jìn)了原蘇聯(lián)生產(chǎn)汽車齒輪的20CrMnTi鋼種。 </p><p>　　改革開放以后，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，為了滿足我國交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展需要，從80年

29、代開始，我國有計(jì)劃地引進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的各類先進(jìn)機(jī)型，各類國外先進(jìn)中重型載貨汽車也不斷引進(jìn)。同時(shí)，我國大汽車廠同國外著名汽車大公司進(jìn)行合作，引進(jìn)國外先進(jìn)汽車生產(chǎn)技術(shù)，其中包括汽車齒輪的生產(chǎn)技術(shù)。與此同時(shí)，我國鋼鐵冶煉技術(shù)水平也在不斷提高，采用鋼包二次冶煉及成分微調(diào)和連鑄連軋等先進(jìn)治煉技術(shù)，使得鋼廠能生產(chǎn)出高純凈度、淬透性能帶縮窄的齒輪用鋼材，從而實(shí)現(xiàn)了引進(jìn)汽車齒輪用鋼的國產(chǎn)化，使我國齒輪用鋼的生產(chǎn)水平上了一個(gè)新臺(tái)階。近年來，適合于我國國情

30、的國產(chǎn)重型汽車齒輪用含鎳高淬透性能鋼也得到了開發(fā)和應(yīng)用，取得了較好效果。汽車齒輪的熱處理技術(shù)也從原50-60年代采用井式氣體滲碳護(hù)發(fā)展到當(dāng)前普遍采用由計(jì)算機(jī)控制的連續(xù)式氣體滲碳自動(dòng)線和箱式多用爐及自動(dòng)生產(chǎn)線(包括低壓(真空)滲碳技術(shù))、齒輪滲碳預(yù)氧化處理技術(shù)，齒輪淬火控制冷卻技術(shù)(由于專用淬火油和淬火冷卻技術(shù)的使用)、齒輪鍛坯等溫正火技術(shù)等。這些技術(shù)的采用不僅使齒輪滲碳淬火畸變得到了有效控制、齒輪加工精度得到提高、使用壽命得到延長，而且

31、還滿足了齒輪的現(xiàn)代化熱處理的大批量</p><p>　　有關(guān)文獻(xiàn)指出，汽車齒輪的壽命主要由兩大指標(biāo)考核，一是齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度，二是齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度。前者主要由滲碳淬火質(zhì)量決定，后者主要由齒輪材料決定。為此，有必要對(duì)汽車齒輪用滲碳鋼的要求、性能及其熱處理特點(diǎn)有一個(gè)較全面的了解。</p><p>　　9.19 鉻錳鈦鋼和硼鋼 </p><p>　　長期以來，我國載貨

32、汽車齒輪使用最普遍的鋼種是20CrMnTi。這是上世紀(jì)50年代我國從原蘇聯(lián)引進(jìn)的中型的汽車齒輪18XTr鋼種(即20CrMnTi鋼)。該鋼晶粒細(xì)，滲碳時(shí)晶粒長大傾向小，具有良好的滲碳淬火性能，滲碳后可直接淬火。文獻(xiàn)指出，在1980年以前，我國的滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼(包括20CrbinTi鋼)在鋼材出廠時(shí)只保證鋼材的化學(xué)成分和用樣品測定的力學(xué)性能，但是在汽車生產(chǎn)時(shí)常常出現(xiàn)化學(xué)成分和力學(xué)性能合格的鋼材，由于淬透性能波動(dòng)范圍過大而影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況

33、。例如若20CrMnTi滲碳鋼的淬透性過低，則制成的齒輪滲碳淬火后，心部硬度低于技術(shù)條件規(guī)定的數(shù)值，疲勞試驗(yàn)時(shí)，齒輪的疲勞壽命降低一半；若淬透性能過高，則齒輪滲碳淬火后內(nèi)孔收縮量過大而影響齒輪裝配。</p><p>　　由于鋼材淬透性能對(duì)輪齒心部的硬度和畸變都有極其重大的影響，1985年冶金部頒布了我國的保證淬透性結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件(GB5216-85)，在此技術(shù)條件中列入了包括20CxMnTiH、20MnVBH鋼在

34、內(nèi)的10種滲碳鋼的化學(xué)成分、淬透性能數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：用于制造齒輪的20CrMnTi鋼的淬透性能指標(biāo)為距水冷端9咖處的硬度為30-42HRC。在此之后，采用20CrMnTi鋼生產(chǎn)齒輪的齒心部硬度過低和畸變過大的問題基本上得到了解決。但是不管齒輪模數(shù)大小和鋼材截面粗細(xì)均采用同一鋼號(hào)20CrMnTi鋼顯然是不合理的。近年來，由于我國鋼材冶煉技術(shù)水平的提高以及合金結(jié)構(gòu)鋼供應(yīng)情況的改善，已經(jīng)有條件把齒輪鋼的淬透性能帶進(jìn)一步縮窄，并根據(jù)不同產(chǎn)品(

35、如變速器齒輪與后橋齒輪等)的要求開發(fā)新的鋼種以滿足其要求。</p><p>　　通過與鋼廠協(xié)商，1997年長春一汽先后與生產(chǎn)齒輪鋼廠的生產(chǎn)廠家簽定了將20CrMnTi鋼淬透性能分擋供應(yīng)的協(xié)議，例如“解放”牌5t載貨汽車上用于制造截面尺寸較小的變速器第一軸、中間軸齒輪和截面尺寸較大的后橋主、從動(dòng)圓錐齒輪用20CrMnTiH鋼淬透性能組別分別為I和Ⅱ，對(duì)應(yīng)淬透性能分別為J9：30—36HRC和J9=36～42HRC。

36、</p><p>　　1960年前后，由于我國鎳、鉻鋼的供應(yīng)緊張，影響了我國含鎳、鉻鋼材的生產(chǎn)。而當(dāng)時(shí)我國的汽車工業(yè)是從原蘇聯(lián)引進(jìn)的技術(shù)，蘇聯(lián)大量應(yīng)用含鎳、鉻的鋼材。因此，當(dāng)時(shí)我國汽車工業(yè)大力發(fā)展了硼鋼的開發(fā)、研制工作，用20MnVB和20Mn2TiB鋼代替20CrMnTi滲碳鋼制造齒輪。這是因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)鋼中加入微量硼(0.0001%-0.0035%)可以顯著地提高鋼材的淬透性能，因此鋼中加入微量硼可以代替一定數(shù)量

37、的錳、鎳、鉻、鉬等貴重合金元素，因而硼鋼得到廣泛的應(yīng)用。長春一汽曾在“解放”牌汽車齒輪生產(chǎn)中使用過20MnTiB和20Mn2TiB鋼。</p><p>　　東風(fēng)汽車公司生產(chǎn)的“東風(fēng)”牌5，載貨汽車變速器和后橋齒輪分別采用20CrMnTi和20MnVB鋼制造。同樣，也與鋼廠簽定了把鋼材淬透性能帶縮窄并分檔供應(yīng)的協(xié)議。變速器和后橋主、從動(dòng)圓錐齒輪用鋼分別為20CrMnTiH(3)和20MnVBH(2)、20MnVBH

38、(3)，對(duì)應(yīng)淬透性能分別為J9=32～39HRC和J9=37～44HRC、J9=34～42HRC。</p><p>　　我國綦江齒輪廠引進(jìn)了德國公司的重型汽車變速器齒輪生產(chǎn)技術(shù)，在國內(nèi)按德國Ⅲ公司的標(biāo)準(zhǔn)試制了該公司的Cr-Mn-B系含硼齒輪鋼獲得成功。其齒輪材料的淬透性能為J10=31～39HRC</p><p>　　當(dāng)然，20CrMnTi鋼及20MnTiB鋼、20MVB鋼等含硼鋼也存在不

39、足。一般認(rèn)為20CrMnTi等滲碳鋼是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼，滲碳后晶粒不會(huì)粗化，可直接淬火。但實(shí)際上由于鋼材冶煉質(zhì)量的影響，常常在正常條件下發(fā)生晶粒粗化現(xiàn)象。對(duì)多批材料的實(shí)際晶粒度試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)相當(dāng)部分實(shí)際晶粒度只有2—3級(jí)(930℃保溫3h條件下)。文獻(xiàn)認(rèn)為，20CrMnTi由于Ti含量較高，鋼中TiN夾雜物多，尤其是大塊的TiN夾雜是齒輪疲勞時(shí)的疲勞源，它的存在會(huì)降低齒輪的接觸疲勞性能。這種夾雜物呈立方結(jié)構(gòu)，受力時(shí)易發(fā)生解理開裂，導(dǎo)致齒輪早期失

40、效。另一個(gè)問題是該鋼的淬透性能有限，不能滿足大直徑大模數(shù)齒輪的要求，滲碳有效硬化層深度和心部硬度均不能滿足重型齒輪的要求。此外，在熱處理過程中20CrMnTi鋼易產(chǎn)生內(nèi)氧化和非馬氏體組織而降低齒輪的疲勞壽命。但目前在我國齒輪滲碳鋼中還沒有哪一種鋼在滲碳工藝上有20CrMnTi鋼這樣成熟和可靠。所以，它仍是目前國內(nèi)使用最普遍的滲碳鋼種。20MnVB、20MnTiB和20Mn2TiB等硼鋼也存在一些缺點(diǎn)，如在冶煉時(shí)由于脫氧去氮不好而使硼不能

41、起到增加淬透性能的作用，因此，使硼鋼的性能不穩(wěn)定</p><p>　　20CrMnTiH、20MnVBH和20MnTiBH鋼齒輪鍛坯在連續(xù)式等溫正火爐內(nèi)進(jìn)行處理可以保證得到均勻分布的片狀珠光體+鐵素體。這樣可以使齒輪的熱處理畸變大大減小，使齒輪的精度提高，使用壽命延長。 </p><p>　　齒輪鍛坯等溫正火硬度為156～207HB。</p><p><b&g

42、t;　　鉻錳鉬鋼和鉻鉬鋼 </b></p><p>　　22CrMnMo、20CrMnMoH和20CrMoH鋼由于有著較高淬透性而用于中型汽車齒輪。此類鋼可采用滲碳后直接淬火工藝。由于鉻錳鉬鋼和鉻鉬鋼中含有鉻和鉬等形成碳化物的元素，在滲碳過程中將促使輪齒表面碳含量增加，容易在滲碳層組織中出現(xiàn)大量碳化物，使?jié)B碳層性能惡化。因此，齒輪采用鉻錳鉬鋼和鉻鉬鋼滲碳時(shí)，宜采用弱滲碳?xì)夥?，以防止形成過量碳化物。22

43、CrMnMo和20CrMnMoH齒輪鍛坯正火后在650～670℃進(jìn)行高溫回火處理，金相組織為細(xì)片狀珠光體+少量鐵素體，硬度為171～229HB。20CrMnH齒輪鍛坯最好在連續(xù)式等溫正火爐中處理，935～945℃加熱，640～650℃先預(yù)冷后等溫，可獲得均勻的鐵素體+珠光體組織，硬度為156～207HB。文獻(xiàn)指出，20CrMoH鋼冶煉工藝穩(wěn)定，淬透性帶較窄且易于控制，與20CrMnTi鋼齒輪比較，具有熱處理畸變?。粷B層有良好、穩(wěn)定的淬透

44、性；金相組織、滲碳淬火后的表面和心部硬度，均能較好地滿足技術(shù)要求；疲勞性能好，比較適合汽車中小模數(shù)齒輪。綜合考慮齒輪的服役條件，既保證齒輪的疲勞壽命，又減少齒輪的熱處理畸變，在用以制造變速箱齒輪時(shí)應(yīng)為J9=30～</p><p>　　9.21 國外先進(jìn)汽車齒輪用鋼的國產(chǎn)化 </p><p>　　隨著國外先進(jìn)車型的引進(jìn)，各種齒輪鋼的國產(chǎn)化使我國的齒輪鋼水平上了一個(gè)新臺(tái)階。目前，德國的Cr-M

45、n鋼，日本的Cr-Mo系鋼，和美國的SAE86鋼滿足了中小模數(shù)齒輪用鋼。國產(chǎn)載貨汽車齒輪有的采用美國牌號(hào)SAE8822H鋼，如8t和10t橋用圓錐齒輪采用SAE8822H，該鋼主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為0.19～0.25C，0.70～1.05Mn，0.15～0.35Si，0.35～0.75Ni，0.35～0.65Cr，0.30～0.40Mo。文獻(xiàn)認(rèn)為，控制淬透性是解決齒輪畸變問題的關(guān)鍵。為減少畸變應(yīng)選用Jominy淬透性帶寬在4HR

46、C以下的H鋼。采用H鋼的齒輪熱處理后精度(接觸區(qū))比普通鋼高70%～80%，使用壽命延長。因此，工業(yè)發(fā)達(dá)國家先后規(guī)定了滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼的淬透性帶。根據(jù)需要將淬透性帶限制在很窄的范圍(4～5HRC)。1)在德國訂貨時(shí)，可以要求鋼材的淬透性能在給定的范圍內(nèi)，也可以要求縮窄淬透性能的鋼材。17CrNiM06非常適合制造大模數(shù)重負(fù)荷汽車齒輪，該鋼主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為0.15～0.20C，0.40～0.60Mn，1.50～1.80Cr，0

47、.25～0.35Mo，1</p><p>　　此類鋼具有較高的淬透性能。在一定范圍內(nèi)，齒輪的彎曲疲勞壽命隨著淬透性的增加而提高。文獻(xiàn)指出，長春一汽開始在生產(chǎn)“解放”牌9t載貨汽車后橋齒輪時(shí)，采用20CrMnTiH鋼，即使使用淬透性能為Ⅱ組的鋼材(J9=36～42HRC)，熱處理后齒輪輪齒心部硬度也只有22～24HRC，達(dá)不到齒輪技術(shù)條件規(guī)定的要求，汽車在使用時(shí)，后橋主動(dòng)和從動(dòng)圓錐齒輪發(fā)生早期損壞。因此不得不選用淬

48、透性能更高的Ct-Mo鋼，其主要成分參考日本的SCM822H齒輪鋼，該鋼材的主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：0.19～0.25C，0.55～0.90Mn，0.15～0.35Si，0.85～1.25Cr，0.35～0.45Mo。經(jīng)與鋼廠協(xié)商，生產(chǎn)出了國產(chǎn)化的新鋼種22CrMoH鋼，其淬透性能指標(biāo)為J9=36～42HRC，較好地滿足了汽車齒輪的使用要求。但是，該鋼的工藝性能較差，齒輪鍛坯要經(jīng)過等溫退火處理后才能進(jìn)行切削加工，硬度為156～2

49、07HB，金相組織為先共析鐵素體+偽共析珠光體。此鋼淬透性能較高，普通正火容易產(chǎn)生粒狀貝氏體，粒狀貝氏體的出現(xiàn)對(duì)切削加工極為不利，不僅使刀具的使用壽命大幅度下降，而且由于異常組織的出現(xiàn)，總是</p><p>　　9.22 國內(nèi)重型汽車齒輪用鋼 </p><p>　　目前，我國齒輪鋼基本滿足使用和引進(jìn)技術(shù)過程國產(chǎn)化的要求，而重型車傳動(dòng)齒輪及中重型車的后橋齒輪用鋼，尚有待開發(fā)和生產(chǎn)。根據(jù)國內(nèi)重

50、型汽車的使用技術(shù)現(xiàn)狀分析，超載使用和路況較差這兩個(gè)問題較為嚴(yán)重，而且短期內(nèi)無法克服，這就使齒輪經(jīng)常承受較大的過載沖擊載荷。過載沖擊載荷介于疲勞和斷裂應(yīng)力之間，它對(duì)齒輪使用壽命有很大影響，往往造成齒輪早期失效。從這一點(diǎn)來說，大模數(shù)重負(fù)荷汽車齒輪應(yīng)選擇Cr-Ni或Cr-Ni-Mo系鋼，如德國的17CrNiM06鋼最好，還有國產(chǎn)20CrNi3H、20CrNiMoH鋼。大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的問世促進(jìn)了新型Cr-Ni-Mo系列齒輪鋼的開發(fā)和應(yīng)用。如新型齒

51、輪用鋼20CrNi2Mo、17CrNiM06。一汽集團(tuán)某汽車改裝公司開發(fā)了一種新型載貨汽車橋，其特點(diǎn)是匹配發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大。為保證齒輪的使用壽命，對(duì)齒輪的材料及質(zhì)量有了更高的要求，原采用22CrMoH鋼制成的后橋主動(dòng)圓錐齒輪在使用過程中出現(xiàn)早期失效，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)斷齒現(xiàn)象。在熱處理方面，由于齒輪材料熱處理工藝有時(shí)不夠穩(wěn)定，部分齒輪的有效硬化層不夠，齒輪心部和表面硬度偏低，這些都是導(dǎo)致齒輪早期失效的主要原因。而且，Cr容易形成晶間網(wǎng)狀<

52、;/p><p>　　9.23 粉末冶金齒輪 </p><p>　　粉末冶齒輪是少切屑、無切屑的高新技術(shù)的產(chǎn)物。 </p><p>　　雖然粉末冶金齒輪在整個(gè)粉末冶金零件中難以單獨(dú)統(tǒng)計(jì)，但無論是按重量還是按零件數(shù)量，粉末冶金齒輪在汽車、摩托車中所占的比例都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大干其他領(lǐng)域中的粉末冶金零件。因此，從汽車、摩托車在整個(gè)粉末冶金零件中所占比例的上升可以看出，粉末冶金齒輪在整個(gè)粉

53、末冶金零件中處于飛速發(fā)展的地位。如果按零件特點(diǎn)來分，齒輪屬于結(jié)構(gòu)類零件，而結(jié)構(gòu)類零件在整個(gè)鐵基零件中所占的絕對(duì)重量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他幾類，粉末冶金零件。 </p><p><b>　　主要粉末冶金齒輪 </b></p><p>　　(1)凸輪軸齒形帶輪 凸輪軸齒形帶輪是各種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中普遍使用的粉末冶金零件，通過一次成形和精整工藝，不需要其他后處理工藝，可以完全達(dá)到尺寸精

54、度要求，尤其是齒形精度。因此，與用傳統(tǒng)機(jī)械加工方法制造相比，在材料投入和制造上都大大減少，它是體現(xiàn)粉末冶金特點(diǎn)的典型產(chǎn)品。粉末冶金零件配套舉例 </p><p>　　配套類別零部件名稱：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；凸輪軸、曲軸正時(shí)帶輪，水泵、油泵帶輪，主動(dòng)、從動(dòng)齒輪，主動(dòng)、從動(dòng)鏈輪，凸輪，軸承蓋，搖臂，襯套，止推板，氣門導(dǎo)管，進(jìn)、排氣門閥座汽車變速箱；各種高低速同步器齒轂及組件，離合器齒輪，凸輪、凸輪軸，滑塊，換擋桿，軸套，導(dǎo)塊

55、，同步環(huán) </p><p>　　摩托車零件；從動(dòng)齒輪及組件，鏈輪，起動(dòng)棘爪，棘輪，星形輪，雙聯(lián)齒輪，副齒輪，變速齒輪，推桿凸輪，軸套，滑動(dòng)軸承，定心套，從動(dòng)盤，進(jìn)、排氣門閥座 </p><p>　　汽車、摩托車油泵；各種油泵齒輪、齒轂，各種油泵轉(zhuǎn)子，凸輪環(huán)汽車、摩托車減振器各種活塞，底閥座，導(dǎo)向座壓縮機(jī)各種活塞，缸體，缸蓋，閥板，密封環(huán)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品 各種軸套，轉(zhuǎn)子，軸承. </p>

56、<p>　　其他；分電器齒輪，行星齒輪，內(nèi)齒盤，組合內(nèi)齒輪，各種不銹鋼螺母，磁極。</p><p><b>　　Gear</b></p><p>　　Gear (Gear) is relying on the tooth meshing torque rotavirus mechanical parts.Gear with other dentate m

57、achinery parts, such as a worm gear, rack, transmission, which can realize changed the direction of rotation speed and torque, change the direction of movement and change the movement forms, and other functions.Owing to

58、the high transmission efficiency, accurate and advantages of large range of power transmission ratio, gear mechanism is widely used in industrial products, the design and manufa</p><p>　　As early as in 1694,

59、 French scholar Philippe De La Hire forward involute tooth shape curve can be used as in the first place.In 1733, the French M.C amus put forward the common normal of tooth contact must be on the center of the node.A aux

60、iliary instantaneous center line respectively along the big wheel and little wheel of the instantaneous center line (pitch) for pure rolling, and the auxiliary instantaneous center line solid coupling of auxiliary tooth