一名合格的機械工程師必須掌握的機械傳動系統知識,有這一篇就夠了!! P20 - 第二十課:齒輪材質以及處理方式選用
2026年11月4日
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視頻概述
AI 生成本課程詳細講解齒輪材質的選擇、熱處理及表面處理。內容涵蓋非金屬(尼龍與賽鋼)與金屬(碳鋼及合金鋼)的特性區分,並針對輕、中、重載的不同工況提供對應的材質建議與熱處理工藝,旨在平衡齒輪的硬度、耐磨性與韌性。
今天開始講解傳動專題的第19節課
也就是齒輪材質的選擇
熱處理
表面處理的選用
那麼齒輪的材質有兩類
第一類就是金屬
第二類非金屬
我們先說非金屬
非金屬的齒輪
我們不討論什麼裝飾作用的
也不討論什麼陶瓷
陶瓷是用在一些特殊工藝的
我們只討論功能作用的非金屬齒輪
那常用的功能作用的非金屬齒輪的這個材質
也就兩種
第一種就是尼龍
第二種賽鋼
尼龍就是PA
賽鋼就是POM
好
那麼尼龍它有個缺點
就是它的稀釋性比較強
環境溼度比較大的時候呢
它容易細水變形
你正常去使用沒問題的
但是環境溼度一旦比較大
用賽鋼會更好一點
它的稀釋性較差
不容易變形
尼龍的話
耐磨一般用來做像齒輪
像滾輪槽
耐磨條
對不對
強度硬度都可以
賽鋼也是一樣的
強度硬度都很好
然後表面非常光滑
有滋潤滑性
耐磨性也好一點
這是兩者的區別
那我們再看金屬的齒輪
這裏不討論什麼鋁合金
也不討論什麼不鏽鋼
我們只討論呢
這個碳鋼
那這裏三個工礦
輕載中載和重載
分別應該選什麼材質呢
比方說輕載的話
像適合這種工礦的材質
Q235
45鋼
我更建議大家選擇45鋼
因爲Q235
它不適合做熱水強化
這裏咱們選擇45鋼
那做什麼處理呢
調製處理就行了
調製處理就足夠了
調製是淬火加上高溫回火
那麼調製之後
45鋼能夠達到硬度是30
洛氏億度左右
能夠讓這個材料獲得一個良好的
綜合性的利潤性能
有一定強度硬度
又有一定的塑形韌性
這是調製它所能夠達到的效果
好
那麼中載的話呢
45鋼如果要求更高
選406
那麼熱處理方式
還是調製
然後呢
再加上這個高頻淬火
兩者硬度是不一樣的
塑鋼調製加高頻淬火是將近45的樣子
406的話
52到60
52到60的樣子
好
那調製高頻淬火
就是針對於表面的一個感加熱
提高表面硬度的
避免咱們剛剛所提到的
之前所提到的
這些失效形式
什麼磨損
電池
這個變形的這種問題
對不對
好
那麼中載情況下
選擇低碳合金鋼
不適合用什麼高碳鋼
太脆了
用低碳合金鋼
先呢
滲碳
讓它的底子好一點
然後呢
再進行淬火
再進行低溫回火
那麼硬度能夠達到60-60硬度左右
這個硬度絕對夠用了
外部硬
而且內部韌性好
因爲它內部是低碳合金鋼
經過這個處理之後
韌性還能夠得到保證
外硬內韌
外部硬度高
適合中載
內部韌性好
適合大的衝擊
滲碳提高表面碳量
淬火提高硬度耐磨性
但是塑性韌性會變差
所以要搭配回火來進行使用
低溫回火
降低硬力脆性
保持淬火之後的高的硬度和耐磨性
這是材質
以及對應的熱處理方式
那麼表面處理方式呢
最常用的
像我之前做設計
最常用的就是發黑
提高什麼防鏽能力
對不對
但也看情況
比如說你需要更好的這個防鏽能力
其實鍍芯也行
是不是
但是鍍層在齒輪捏合的時候
會有一定的影響
好吧
所以說我建議發黑
然後發黑之後
再塗塗這種防鏽油就可以了
好吧
好
那今天關於呢
齒輪材質選擇
熱處理
表面處理選用
咱們就聊這麼多
我是雲飛老師
咱們下節課
再見

