江西理工大学2009届本科生毕业设计（论文）
磨性；能经过各种加工和热处理达到所需的精度要求等。
制造齿轮的材料主要是各种牌号的钢，其次是铸铁，在特殊情况下采用有色金属、粉末冶金及某些非金属材料等。 一、钢
齿轮用钢分为锻钢和铸钢两大类。由于锻钢的质量比铸钢的好，所以除非尺寸较大，或结构复杂不易锻制时，才采用铸钢。
用热处理的方法可提高材料的机械性能，尤其是提高齿面硬度对提高承载能力很显著。
按齿面硬度不同，齿轮可分为两类：
1. 软齿面齿轮（齿面硬度小于等于350HBS）
这类齿轮的最终热处理是调质或正火，热处理后进行切齿。齿面硬度通常为160-286HBS。因齿面硬度低，故承载能力较低。但因这类齿轮制造容易、成本低，故广泛用于对齿轮尺寸及重量没有严格限制的一般机械设备中。由于小齿轮的工作较大齿轮繁重，所以小齿轮的齿面硬度应比大齿轮的高一些，一般高20-50HBS硬度单位。
2.硬齿面齿轮（齿面硬度大于350HBS）
这类齿轮通常是在半精加工后进行齿面硬化的热处理。常用的热处理方法有淬火、表面淬火、渗碳淬火及氮化等。齿面硬度一般为40-62HRC。热处理后齿面有变形，可采用研磨、磨削或刮削等精加工方法加以消除。这类齿轮齿面硬度高，承载能力高，耐磨性好，适用于对尺寸和重量有限制及重要机械设备中。 二、铸铁
铸铁的耐冲击和抗弯曲性能较差，主要用于制造低速和不重要的开式齿轮及传递功率不大的齿轮。球墨铸铁的机械性能较高，有时可用来代替铸钢。 三、非金属材料
对于高速、小功率、精度不高以及传递运动为主的齿轮传动，有时用非金属材料（例如夹布、胶木、尼龙、塑料）制做齿轮。 钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种： 表面淬火
表面淬火常用于中碳钢和中碳合金钢，如 45、 40Cr钢等。表面淬火后，齿面硬度一般为40～55HRC。特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高。耐磨性好；由于齿心部分未淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承受不大的冲击载荷。 渗碳淬火
渗碳淬火常用于低碳钢和低碳含金钢，如 20、 20Cr钢等。渗碳淬火后齿
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面硬度可达56～62HRC，而齿轮心部仍保持较高的韧性，轮齿的抗弯强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。齿轮经渗碳淬火后，轮齿变形较大，应进行磨削加工。 渗氮
渗氮是一种表面化学热处理。渗氮后不需要进行其他热处理，齿面硬度可达700～900HV。由于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小，故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铅、钼、铝等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAl等。 调质
调质一般用于中碳钢和中碳合金钥，如45、40Cr、35SiMn钢等。调质处理后齿面硬度一般为220～280HBS。因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进行。 正火
正火能消除内应力，细化晶粒，改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可采用中碳钢正火处理，大直径的齿轮可采用铸钢正火处理。
根据热处理后齿面硬度的不同，齿轮可分为软齿面齿轮（≤350HBS）和硬齿面齿轮（＞350HBS）。一般要求的齿轮传动可采用软齿面齿轮。为了减小胶合的可能性，并使配对的大小齿轮寿命相当，通常使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高出30～50HBS。对于高速、重载或重要的齿轮传动，可采用硬齿面齿轮组合，齿面硬度可大致相同。
4.3 选择材料及初步确定齿轮各参数
由于校核的齿轮为进给箱中ⅩⅧ上的齿轮，对07022齿轮进行校核计算，与其配对的齿轮齿数为56。由齿面接触疲劳强度确定两齿中心距然后求出其他基本参数。
（1）选择材料
小齿轮材料选用40Cr经齿部高频淬火回火处理，齿面硬度280HBS。大齿轮选用45Cr，正火处理，齿面硬度240HBS。
假设机床工作寿命为2年，由公式可求得应力循环次数N1=60n1jLh=60×4.25×1×2×365×8=1489200,N2=N1=
i14892001.25=1191360
查图得，Z又可知ZX1N1=1.42,ZX2N2=1.40(允许有一定点蚀)。
Hmin=Z=1.0,取S=1.0,ZW=1.11,Z41
LVR=0.96。
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