防坠器齿轮材料的选择原则

 上一篇文章提到,防坠器齿轮材料的种类很多,在选择时应考虑的因素也很多,大多数情况下不同的钢材会根据其性能加以不同的处理手段以提高其承载能力以及抗冲击能力,对于防坠器齿轮轴来说,其抗冲击能力便是对其材质的大考验。 下述几点阐述不同行业不同使用环境下,齿轮选择材料时参考要求: 

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主要有以下几种方式: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。如若某些厂家欲减少速差防坠器生产成本,其内部齿轮亦可以采用调质渗碳钢进行正火处理增加其表面硬度,达到标准承载负荷即可。

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。 

高空防坠器齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的,这要求材料具有较高强度韧性和耐磨性;由于齿轮形状复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。 常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。

一、锻钢 

根据齿面硬度分为两大类 

HB<350时,称为软齿面 

H8>350时,称为硬齿面 

l.齿面硬度 HB<350 

工艺过程:锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工

常用材料;45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB

特点:具有较好的综合性能,齿面具有较高强度和硬度,齿芯具有较好韧性 

热处理后切齿精度可达8级。

制造简单、经济、生产率高,对精度要求不高。

2.齿面硬度 HB>350 

采用中碳钢时:

工艺过程:锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。

常用材料:45、40Cr、40CrNi  

特点: 齿面硬度高 HRC=48-55,接触强度高,耐磨性好。 

防坠器齿轮展示

防坠器齿轮轴

速差防坠器

  • 扫描关注公众号