關于開式齒輪傳動的材料，齒數選擇問題

小白956

  我現在要設計一個開式齒輪傳動，大齒輪是固定在滾筒上的，所以尺寸不能太小。我看有些資料說開式齒輪傳動考慮磨損，模數不能太小，所以小齒輪齒數不建議取得太大。那這樣的話固定了傳動比，不讓我取大齒數，按照彎曲強度極限算出來模數，那尺寸就不會太大，就無法滿足我大齒輪尺寸的要求。我可不可以按照一個齒數設計模數，然后再取更大的齒數，以達到我大齒輪尺寸的要求。還有就是材料的問題，開式齒輪是選擇硬齒面還是軟齒面，照理來說，硬齒面更能耐磨，但我也看到一些設計使用鑄鐵材料，就不太懂，請各位大佬幫忙解答。
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曉昀

大直徑齒輪（齒頂圓≥400mm）采用鑄鋼的。

鑄鐵齒輪用于低速無沖擊，大尺寸的場合。

小白956

曉昀 發表于 2020-3-2 22:32
4 K/ d8 _& u9 J大直徑齒輪（齒頂圓≥400mm）采用鑄鋼的。

鑄鐵齒輪用于低速無沖擊，大尺寸的場合。

: [( K2 }  ]  X0 O大佬又見到你了。在低速，輕載的情況下我可以兩個齒輪都用鑄鐵嗎？還有就是怎么確定齒數和模數。

林中樵

你第一句話就是錯的。沒有根本理解。開式齒輪是硬齒面，主要失效形式是疲勞折斷，這種情況是嚴重的事故，因此開式齒輪傳動是以齒根彎曲強度來設計模數，然后考慮磨損的影響適當加大。沒你想得那么復雜

小白956

  不是，我是對大齒輪有尺寸要求，如果按照小齒輪的齒數按彎曲強度設計模數，無法達到我大齒輪尺寸的要求。還有就是材料的問題，是否開式齒輪傳動必須使用硬齒面，即齒面硬度大于350HBS的材料，主要是我看到有的開式設計用的是45鋼，我就不知道到底怎么選材料？
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零分貝大衛

開式齒輪要硬度高,敏感性差的,要耐磨,起碼表面硬度要高，一般是鑄鐵。
8 g& s7 S/ |6 |　　制造齒輪常用的材料有鍛鋼和鑄鋼，其次是鑄鐵，在特殊情況下也可采用有色金屬和非金屬材料。
: i* X9 t3 [! U5 F　　1、鋼：含碳量為0.1％～0.6％的鋼常用，因其性能最好(可通過熱處理提高機械性能)。
( I% i' e2 S' l% v/ W% B　　（1）鍛鋼：鋼材經鍛造, 性能提高，最常用的是45鋼。
8 X* T9 i  p5 |* f( z; C  \( H) h. `　　軟齒面齒輪（HB≤350）：坯料→熱(正、調)→切齒(一般8級、精切7級)。
　　硬齒面齒輪（HB≥350）：坯料→熱(正)→切齒→表面硬化處理(淬火、氰化、 氮化)→精加工（磨齒，一般6級，精磨5級）。
8 V  S) l! L, {( y　　鍛鋼的強度比直接采用軋制鋼材好，重要齒輪都采用鍛鋼。從齒面硬度和制造工藝來分，可把鋼制齒輪分為軟齒面和硬齒面齒輪。軟齒面齒輪是調質或正火后進行精加工，齒面硬度較小，承載能力不高，但其制造工藝較簡單，適用于一般機械傳動。硬齒面齒輪在精加工后進行熱處理，硬度較高，承載能力也較軟齒面齒輪大，但制造工藝復雜，一般用于高速重載及結構要求緊湊的機械中。
4 D, ?( ^; Z4 x* g9 w$ m! A( l　　（2）鑄鋼：當齒輪的直徑大于500mm，輪坯不宜于鍛造，可采用鑄鋼，但其精加工前要進行正火處理，以消除鑄件的殘余應力和使硬度均勻化，利于切削。
　　2、鑄鐵：鑄鐵的鑄造性能好，但抗彎強度和耐沖擊性較差，自身所含石墨能起一定潤滑作用。故開式齒輪傳動中常采用鑄鐵齒輪。
1 d, ~. C; d4 j! j/ K; y) X8 u* y　　3、非金屬材料：常用的有夾木膠布、工程塑料等。非金屬材料的彈性模量小，齒輪易變形，可減輕動載荷和噪聲，一般適用于高速輕載及精度要求不高的齒輪傳動。
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" Y  S. J4 ?- Y! U, F選自 百度知道

曉昀

小白956 發表于 2020-3-2 22:39
大佬又見到你了。在低速，輕載的情況下我可以兩個齒輪都用鑄鐵嗎？還有就是怎么確定齒數和模數。

先把設計的初始條件列出來，看看哪些是已知的數據。然后根據彎曲疲勞強度計算齒輪模數及結構參數，然后用接觸疲勞強度計算公式去校核（驗算）。
" s. |" ?3 r  {6 r9 P% u先動手計算下，看看在哪個地方會遇到困難。機械設計教材上也有詳細設計流程。
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未來第一站

把書讀死了。

小白956

沒辦法，現在正在做畢設，以前也沒做過什么設計，就不是很懂，大佬能幫忙解答一下嗎？

遠祥

如果做畢業設計，僅限于理論那也就沒必要深究。