摘 要：减速器是重要的机械零部件，在我国配备和制作业中发挥着重要作用。跟着科技进步，各国研制的中小功率减速器正向模块化、批量化、高精度、低本钱的方向开展。我国引进了高水平的机床和齿轮精度均可与国际先进水平比较，但在传动件资料和操控技能上仍与国际先进水平有必定距离。所以，我国在进步制作工艺、改善作业才能的一起，也需求对减速器齿轮的资料和质量进行改善。

  1 减速器技能现状减速器是机械零部件中的重要成分，在我国的配备和制作业中发挥着重要作用。其产品在冶金、钢铁，电力、煤矿、纺织、环保等职业中都获得了广泛的运用。

  在我国，首要有工业通用减速器和专用减速器。经过几十年的开展，减速器职业已将科研、规划、制作和售后服务等环节联络在一起，成为完善的制作业体系。自十一届三中全会以来，借助于引进先进的加工设备，引进新技能，和施行自主研制等手法，我国的减速器技能获得了较大的开展，施行了各种自主规划和改造作业，终究推动我国减速器职业的快速开展，进步了产品的技能和规划制作才能。现如今，我国工业范畴又开宣布一些全新的减速器，不光能够体现出模块化规划的特色，也在整体技能、承载才能、外形质量等目标呈现出较大的进步。可是，因为产品的构成单一、质量安稳性差、产品可靠性差，尤其是一些大型的或是提出了特别要求的产品无法到达商场要求，需求进行改善。

  20 世纪80 时代末至90 时代初，跟着渗碳淬火硬齿面齿轮减速器技能的不断推行，我国通用齿轮减速器已获得了开始开展，相继推出了ZBJ19004 － 1988、ZBJ19026 － 1990、YB/T050 － 1993 等减速器系列规范，从而获得了自主知识产权规范，一些能够出产硬齿面减速器的大型企业应运而生，有用地推动了我国齿轮技能的开展，削减我国和国外企业之间的差异，推动我国经济完成快速开展。

  20 世纪80 时代时，只要FLENDER 等少量国外企业进入我国商场，尽管他们在技能上抢先于我国，但无法对开展势头迅猛的我国硬齿面减速器企业产生很大要挟。至20 世纪90 时代，跟着我国对外开放政策的推动，国外很多知名企业进军国内商场。如德国的SEW、FLENDER、佐轮，日本的住友、三木等，他们在技能规划和配备上都具有国际抢先优势，其通用减速器进行了更新换代，不断推出全新的减速器规范，在承载才能等首要目标上进行了较大进步，且在推动模块化规划方面进行了很多作业。比照而言，我国提出的规范相对落后，且在价格上不占优势。

  20 世纪90 时代中期，在商场经济快速开展的局势下，我国齿轮职业的科研和产品开发格式产生了较大改动，许多企业都期望学习国外的先进水平，开宣布可与国外企业竞赛的新产品，并在职业开展中处于优势方位。

  2 减速器及其资料的开展趋势跟着科技进步和技能的快速开展，各国研制的中小功率减速器正在向模块化、批量化、高精度、低本钱的方向开展。别的，现有的减速器依据商场的需求做出了快速回应，大功率减速器正在朝着高精度、高可靠性、低噪声、占地小、质量轻的方向开展；而高速重载减速器的未来开展方向为大功率，高精度和较强的监控性。

  3 新式减速器齿轮资料的技能要求经过对传统资料的剖析和比照，我国在金属资料、建筑资料与有机高分子资料的产值和消费数量的排名等方面均处于国际的抢先方位。在减速器的规划和制作方面，研讨方向将会朝着高精度、高功率、低本钱开展。当时，我国引进了高水平的机床和齿轮精度均可与国际先进水平比较，但传动件的资料和操控技能仍无法与国际先进水平比较。所以，在进步制作工艺、改善作业才能的一起，还需对减速齿轮的资料和质量进行改善。减速器的运用和运作由齿轮之间的彼此啮合完成力的传递，在减速器规划过程中，不只要剖析资料的功用是否与零件当时的作业条件坚持一致，还要剖析资料的经济性，以确保资料易于制作，以便进步零件的出产功率，削减企业的运营本钱和不必要的损耗。假如齿轮资料选取不妥，则会使零件呈现前期磨损，乃至无法运用。

  3.1 资料的机械功用和要求资料的机械功用首要包含硬度、强度等目标，反映资料在运用时所展现的特性。齿轮在啮合时齿面触摸的时分存在着触摸应力，齿根部存在较大最大曲折应力，可能会呈现齿面失效现象。齿面各点有可能会产生比照滑动，乃至呈现磨损。齿轮失效的首要方式为齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。所以，齿轮资料应坚持较高的曲折疲惫强度和触摸疲惫强度，齿面应有满足的硬度和耐磨性，芯部要有必定的强度和耐性。

  3.2 资料的加工工艺要求资料的工艺功用是指资料本身能够更好地适应于加工才能的一切要求。齿轮的制作需求进行锻打、切削和热处理等工序，故选材时要对工艺功用加以留意。

  3.3 资料本身的经济性要求经济性指的是花费最小的本钱，获得最大的收益。在到达功用要求的状况下，也需求考虑怎么削减齿轮的制作本钱。

  4 国内外减速器齿轮资料选用状况4.1 国内外减速器齿轮资料选用状况当时，我国的减速器资料的挑选首要借助于JB/T10816 － 2007、JB/T 10817 － 2007 中提出的相关规定施行。齿轮和齿轮轴均选用锻打件，资料为20CrMnMo，齿面渗碳淬火，齿面硬化层深度0.15 ma ～ 0.25 mn；齿轮外表硬度为54 ～ 58 HRC，芯部硬度为33 ～ 38HRC；出轮轴外表硬度为58 ～ 62 HRC，芯部硬度为38～42 HRC。答应运用有相同力学功用的其他类型资料，但不得运用铸造齿轮。轴的资料为42CrMo，调质处理，硬度为255 ～ 286 HBW。答应运用有相同力学功用的其他类型资料，但不得运用铸件。

  当时，国外的硬齿面齿轮资猜中首要挑选了优质合金钢17CrNiMo 渗碳淬火精加工而构成，齿轮和热处理的质量由ISO6336 － 1996 的相关等级进行操控。而国内相似功用最为接近的资料为20CrNi2Mo，国内部分重载齿轮运用的资料为20CrNiMo。

  4.2 减速器齿轮新资料的挑选经过相关技能的开展，新资料的引进，我国的课题研讨人员开宣布17CrNiMo6 资料，替代以往的资料。经过在商场中进行调查，发现17CrNiMo6 是一种高强度渗碳齿轮用钢，在中小型轿车的发动机和传动轴上运用或是在传动体系中的齿轮运用，如风电增速机上很多的运用了这种资料。

  5 合金元素及其在合金中的作用Mo、Ni、Cr 等合金元素是齿轮轴资料的根本本钱，齿轮轴是碳化物、非碳化物构成元素的组合体。渗碳时，Mo、Cr 对外表碳浓度的添加有协助，且增幅十分显着，这得益于其本身的化学性质。可是，Ni 具有相反作用，会逐步下降碳浓度直至陡峭，使渗碳功用更强。不同元素的淬透性有差异。例如，钢可因Cr 的添加而进步其淬透性，但Ni 的功用不显着。假如在钢中一起添加Cr、Ni，钢的淬透性将突增，特别是二者份额为1:3 时作用更显着。Mo 可对贝氏体产生按捺，为全马氏体安排的生成提供条件；Mo 进步了淬火变形的操控力度，运用尺度由此添加，这也是在心部淬透性进步的成果；参加Mo 后，即便碳含量规模扩展，渗碳层硬度也不会遭到很大影响，可得到更平稳的硬化层；渗碳层氧化现象可由Mo 的参加被按捺，且对渗碳层在疲惫加载、开裂应力冲击方面具有更高的承受力。Mo还有其他优势，如可细化钢晶粒、操控过热敏感性、即便环境温十分高钢也会十分安稳而难以变形。钢内碳化物同Mo 产生化学反应，形状也随之改动。假如碳化物外形是球状、细微的，则能够对齿轮、轴承质量有协助，延伸其运用周期，在耐磨性、抗疲惫方面都有不错的作用。

  依据相关规范和运用参数，挑选力学功用距离不大的35CrMo、20CrNi2Mo 和17CrNiMo6 等资料与通用型减速器运用资料42CrMo 和20CrMnMo 进行化学成分和机械功用的剖析和比照，比照成果如表1 和表2 所示。

  6 资料功用阐明42CrMo 和35CrMo 都归于调质钢，且都具有疲惫极限和较强的抗冲击才能，是用来制作传动件的首要资料。与35CrMo 比照，42CrMo 的抗拉强度和渗透性等目标更好，更简单制作出强度较高且可进行大面积调制的部件。

  20CrMnMo、20CrNi2Mo、17CrNiMo6 等资料都归于高档渗碳钢，渗碳淬火今后的强度较大，具有较强的耐磨性，可用于制作要求外表硬度高、耐磨性好的部件，能够制作要求较高的硬齿面齿轮。

  经过比照上述5 种资料的机械功用，42CrMo 和35CrMo 都是调质钢，具有较高的强度，塑性和耐性也较强，故更适用于制作轴。经过比照2 种资料，42CrMo 抗低速触摸强度和疲惫强度更优，而资料价格与35CrMo 距离不大，故更适用于减速器的输出轴资料。

  而关于新式轻量化减速器齿轮传动的整个体系来说，20CrMnMo、20CrNi2Mo、17CrNiMo6 等高档渗碳钢的抗触摸强度和疲惫强度目标都较好，故合适用作减速器齿轮资料。经过对机械功用的比照，能够得到17CrNiMo6、20CrNi2Mo 比20CrMnMo 的抗交变载荷及疲惫强度等目标更好，其间17CrNiMo6 的高抗弯强度比20CrNi2Mo 至少要高出200 MPa，热处理愈加简单推动，下降了加工本钱，且2 种资料的价格距离不大。所以，17CrNiMo6 更适用于制作减速器的齿轮。

  7 定论经过以上比照，5 种资料都有本身的优势和缺乏。从上面得出，42CrMo 比35CrMo 更适用于制作轴，20CrMnMo、20CrNi2Mo 和17CrNiMo6 适用于制作硬齿面齿轮和轴的资料，但17CrNiMo6 的机械功用和渗透性都好于另两种齿轮用钢。

  一起，17CrNiMo6 杰出的热处理功用和热处理工艺可有用地确保产品的质量，在测算减速器的疲惫强度时，热处理等级按中等要求MQ 级进行挑选， 极限应力取σ Hlim ＝ 1 500 MPa，σ Flim ＝ 500 MPa，与我国减速器企业的出产需求坚持一致。在完成产品质量进步的一起，有用进步了工业的归纳竞赛才能，避免了技能独占，推动了我国工业结构调整和技能进步。

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