(1)齿轮受力状态齿轮工作时一方面齿根部位承受弯曲应力,同时在齿面部位还要承受滑动与滚动接触应力

(2)齿轮类别

1)按照服役条件分类一般可分为两类:一类传递运动而另一类传递动力,传递运动的齿轮一般用有色金属或塑料等制造;而传递动力的承载齿轮则通常用钢铁来制造,这类齿轮用于重载服役条件下。目前在高参数硬齿面齿轮制造中,渗碳淬火是主流的工艺方式

2)按照热处理工艺分类.按照热处理工艺的不同可将齿轮大致分为四类,滲碳齿轮;感应淬火或火焰淬火齿轮;调质齿轮;正火齿轮

①渗碳齿轮和感应或火焰淬火齿轮。由于高的表面硬度和好的心部韧性这两个优点很好地得到结合,具有耐磨、耐疲劳和耐点蚀等良好的特性,目前,大多数齿轮均属于此类

②调质齿轮。适合于作中小型、中等载荷和轻载荷齿轮用。

③正火齿轮。以前主要作船用大型噪声齿轮用。其重点设计是防止噪声,为了使齿面保持良好的接触状态,可经镀铜后使用。由于齿面耐磨性差,目前较少使用。

(3)齿轮性能要求齿轮的抗弯曲疲劳能力、抗接触疲劳能力及齿轮的啮合精度三大要素,决定了齿轮的使用寿命。

1)为了满足齿轮弯曲疲劳强度及接触疲劳强度指标,齿轮首先要硬化到一定的硬度以保证接触疲劳强度,与此同时,要使表面获得一定的残余压应力以利于弯曲疲劳强度。为了避免齿轮发生疲劳破坏,齿轮产品的基本要求就是其硬化层的强度分布要高于应力分布,就是想办法提高强度曲线,尤其是在过渡区的位置。而且需要有一定的安全系数。为此有两个主要途径:一是增加渗层深度,二是提高基体硬度

2)要求齿轮要具有耐冲击、振动及噪声尽量小,强度高,耐磨性好,以及具有优良的抗接触疲劳和抗弯曲疲劳等综合性能,即要求齿轮表面硬度高、强度高、心部韧性好,硬化层分布合理。

(4)齿轮的表面硬化方法主要有渗碳、感应淬火和少量火焰淬火,其所要求的性能如下:耐磨性好(齿面);(弯曲)疲劳强度高(齿根);抗点蚀性高(齿面接触部分);切削加工性能好,成本低。

渗碳齿轮具有耐磨和耐点蚀等优异性能。感应淬火和火焰淬火表面硬度虽然相当高,但因其含碳量低,耐磨性差一些,而对于提高耐疲劳性能则很好。因此,当以提高耐磨性为主要要求时,最好采用渗碳淬火;当以提高疲劳强度为主时,最好采用感应淬火和或火焰淬火。