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平面二次包络环面蜗杆蜗轮常用材质要求

蜗杆副常用材料

    在设计平面包络环面蜗杆传动副时,应考虑以下工况及条件:原动机类型、蜗杆副转向、工作方式、受载状况、精度要求及材料选择等。前面几项一般由主机、工况并参照相关标准选定,材料及热处理则应因地制宜地选择设计。

3.1.1 蜗杆材料

    平面包络环面蜗杆因其承载能力大,并且齿面允许磨削,一般采用:

    ① 渗碳淬火钢  渗碳的目的在于保持工件心部高韧性的条件下,得到具有高硬度的表层。渗碳后必须进行淬火和低温回火处理,工件才能达到所要求的力学性能。渗碳淬火后材料的表面硬度约为 HRC56~62。常用牌号有:12Cr2Ni4、16CrMn、16MnCr5(德国)、18Cr2Ni4W 、20Cr、20CrMn、20CrV、20CrMnTi、12CrNi3A、20Cr2Ni4A等。

    ② 氮化钢  氮化可以提高材料的硬度、耐磨性和疲劳强度。在氮化前应进行调质处理以保证工件芯部的机械性能,在氮化后不需要再进行其他方式的热处理。含Al、Cr、Mo、Ti、V等合金元素的氮化钢,氮化后的表面硬度可达HV1000(约HRC70)~1200[18]。目前最好的氮化钢是38CrMoAl,大量的生产实践证明,根据需要,也可以选用40Cr、40CrNi、35CrMo、34CrMo4等。

蜗轮齿圈

    蜗轮齿圈的常用材料是铸造青铜,通常还要添加一些合金元素,以改良其性能,根据所加入的合金元素的种类和含量的不同,可将铸造青铜细分为锡青铜、锡锌青铜、锡镍青铜、铝铁青铜及铝铁镍青铜等;有些场合,也选用铸铁来制作蜗轮齿圈,主要有灰铸铁和球墨铸铁。国内常用蜗轮材料列于表3.2。

    下面列举几种国际上知名的蜗轮传动的常用蜗轮材料。ANSI/AGMA6135-A02规定了直廓环面蜗杆传动蜗轮材料一般选用冷模或离心铸的铜合金:含10-12%的锡,0-2%镍。CONE DRIVE 系列直廓环面蜗轮就采用这种特殊锡青铜(冷模或离心铸),?b达310MPa;德国FLENDER公司“CAVEX”系列圆环面包络圆柱蜗杆传动,采用GZ-CuSn12(离心铸)做蜗轮,?b?280MPa(加入镍后,GZ-CuSn12Ni的抗拉强度达到300MPa);日本植田公司生产的“PLANA WORM”系列平面一次包络环面蜗杆传动采用铝青铜ABB2和ALBC3做蜗轮等。

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