齒輪是傳遞運動和動力中重要的機械元件，而齒輪材料對齒輪的承載能力和結(jié)構(gòu)尺寸的影響很大，合理的選擇齒輪材料是齒輪設(shè)計的重要內(nèi)容之一。由輪齒的失效形式可知，設(shè)計齒輪傳動時，應(yīng)使齒面具有足夠的硬度以保證齒面抗磨損、抗點蝕、抗膠合及抗塑性變形的能力；輪齒芯部應(yīng)具有足夠的強度和韌性，以保證齒根抗彎曲折斷的能力。
因此，對齒輪材料性能的基本要求為：齒面要硬，齒芯要韌。同時，齒輪材料還應(yīng)具有良好的機械加工和熱處理工藝性、經(jīng)濟性要求等。
以下是常用的齒輪材料種類：
1.鋼
鋼材的韌性好，耐沖擊，還可通過熱處理或化學(xué)熱處理改善其力學(xué)性能及提高齒面的硬度，故最適于用來制造齒輪。
(1)鑄鋼
除尺寸過大或者結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜只宜鑄造者外，一般都用鍛鋼制造齒輪，常用的是含碳量在0.15%-0.6%的碳鋼或合金鋼。
(2)鑄鋼
鑄鋼的耐磨性及強度均較好，但應(yīng)經(jīng)退火及常化處理，必要時也可進(jìn)行調(diào)質(zhì)。鑄鋼常用于尺寸較大的齒輪。
2.鑄鐵
灰鑄鐵性質(zhì)較脆，抗沖擊及耐磨性都較差，但抗膠合及抗點蝕的能力較好。灰鑄鐵齒輪常用于工作平穩(wěn)，速度較低，功率不大的場合。
3.非金屬材料
對高速、輕載及精度不高的齒輪傳動，為了降低噪聲，常用非金屬材料(如夾布塑膠、尼龍等)做小齒輪，大齒輪仍用鋼或鑄鐵制造。為使大齒輪具有足夠的抗磨損及抗點蝕的能力，齒面的硬度應(yīng)為250-350HBS。
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