HT300 HT350 QT500-5 QT600-2 ZG310-570 常 化 ZG340-640 45 ZG340-640 45 30CrMnSi 调 质 35SiMn 38SiMnMo 40Cr 45 调质后表面淬火 40Cr 20Cr 20CrMnTi 渗碳后淬火 12Cr2Ni4 20Cr2Ni4 35CrAIA 调质后氮化（氮化层厚38CrMoALA σ≥0.3~0.5mm） 夹布胶带 300 350 500 600 580 320 650 350 580 290 700 380 650 360 1100 900 750 450 700 550 700 500 650 1100 1100 1200 950 1000 400 850 850 1100 750 850 ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? 40?50HRC 48?55HRC 300 58?60HRC 320 350 255?321 >850 25?35 100 注：40Cr钢可用40MnVB替代；20Cr、20CrMnTi钢可用20Mn2B或20MnVB替代
?齿轮材料的选择原则:
齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多，下述几点可供选
择材料时参考：
1）齿轮材料必须满足工作条件的要求。例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能高的合金银；矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。
2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。中等或中等以下尺
寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
齿轮表面硬化的方法有：渗碳、氨化和表面淬火。采用渗碳上艺时，应选用低碳钢或低碳含金钢作齿轮材料；氨化钢和调质钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。
3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。 5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30～50HBS或更多。当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质）；且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约 20％，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。
3. 2）按齿面接触强度设计 3）按齿根弯曲强度设计 4）几何尺寸计算 5）齿轮结构设计 按齿面接触强度设计步骤 按齿面接触强度设计按下式进行
式中参数说明请直接点击 1）u——传动比
2）计算圆周速
3)计算齿宽b：b=?d·d1t (mm) 4)计算齿宽与齿高比b/h
模数 mt=d1t/Z1 (mm) 齿高 h=2.25mt (mm) 5)计算载荷系数K 6）校核分度圆直径
式中参数说明请直接点击
7）重新计算模数m=d1/Z1 (mm) 小齿轮转距T1
P1——输入功率 （kw） n1——小齿轮转速（rpm） 弹性影响系数ZE
表10-6 弹性影响系数ZE(
弹性模量E(MPa) )
配 对 齿 轮 材 料 灰铸铁 球墨铸铁 铸钢 锻钢 夹布塑胶 11.8×104 17.3×104 20.2×104 20.6×104 0.785×104 齿轮材料 锻 钢 铸 钢 球墨铸铁 灰 铸 铁 162.0 161.4 156.6 143.7 181.4 180.5 173.9 — 188.9 188.0 — 189.8 — 56.4 — 注：表中所列夹布塑胶的泊松比μ为0.5，其余材料的μ均为0.3 初选载荷系数Kt
当用设计公式初步计算齿轮的分度圆直径d1(或模数mn)时，动载系数、齿间载荷分配系数Kα及齿向载荷分布系数Kβ不能预先确定，此时可试选一载荷系数Kt（如取=1.2?1.4）,则算出来的分度圆直径（或模数）也是一个试算值d1t（或mnt），然后按d1t值计算齿轮的
①由于硬齿面齿轮传动的尺寸较软齿面齿轮传动的可显著减小，故在生产技术条件等不受限制时应广为应用，目前已逐渐推广。 ②脚标t表示试选或试算值，下同。 许用接触应力[σ]H
许用接触应力[σ] H应代入大小齿轮的许用接触应力[σ]H1 ·[σ]H2 中较小值 按齿根弯曲强度设计步骤
式中参数说明请直接点击
按齿根弯曲强度设计按下式进行
分别计大、小齿轮的YFaYSa/[σ]F并加以比较取较大值代入，并将m圆整为标准值
齿形系数Yfa
表10-5 齿形系数YFa及应力校正系数YSa
z(zv) 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 YFa 2.97 2.91 2.85 2.80 2.76 2.72 2.69 2.65 2.62 2.60 2.57 2.55 2.53 YSa 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.575 1.58 1.59 1.595 1.60 1.61 1.62 z(zv) 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 150 200 ∞ YFa 2.52 2.45 2.40 2.35 2.32 2.28 2.24 2.22 2.20 2.18 2.14 2.12 2.06 YSa 1.625 1.65 1.67 1.68 1.70 1.73 1.75 1.77 1.78 1.79 1.83 1.865 1.97 注：1）基准齿形的参数为α=20o、ha*=1、c*=0.25、ρ=0.38m（m为齿轮模数）； 2）对内齿轮：当α=20o、ha*=1、c*=0.25、ρ=0.15m时，齿形系数YFa =2.053；应力
校正系数YSa =2.65。 应力校正系数Ysa 参见齿形系数YFa 模数标准值
表8-8 蜗杆模数m值
第一系列 1；1.25；1.6；2；2.5；3.15；4；5；6.3；8；10；12.5；16；20；25；31.5；40 第二系列 1.5；3；3.5；4.5；5.5；6；7；12；14 几何尺寸计算
1)分度圆直径 d1=Z1·m
d2=Z2·m 2) 中心距a=1/2(d1+d2) 3）齿轮宽度b=?d·d1