2.7 齿轮材料的选择

齿轮选材受多种因素影响，而每种因素的重要性也随条件不同而发生变化。根据齿轮类型、用途及传递扭矩的能力，结合各种材料的基本许用应力，合理选择材料，可以最大限度地发挥不同材料的特长，达到设计的预期效果。

① 普通类型齿轮的用途和传递扭矩的能力见表2-31。

表2-31 普通类型齿轮的用途和传递扭矩的能力

注：这些数宇只作一般参考。如接近或超过所列的范围，要按各齿轮加工工厂的详细资料选用。

① 1ft/min＝0.3048m/min。

② 1lbf·in＝0.112985Nm。

② 各种齿轮材料的基本许用应力。用于第一、二类齿轮的各种材料的基本许用应力数据见表2-32。

表2-32 用于第一和二类齿轮的各种材料的基本许用应力

（续）

① 对于很光滑的、淬火后不磨削的齿根圆角，这些数宇要乘以1.8。

② （FH）表示除齿根圆角外，沿齿侧工作部分全部进行火焰或感应淬火（适用于法向节距＞11.43mm）。（CH）表示沿整个齿侧、圆角和与齿根相连的表面，都进行火焰或感应淬火（适用于15.24～88.9mm的法向节距）。（CH）也包括“火焰淬火”（适用于6.35～11.43mm的法向节距）。

1.材料栏的8～22项中，用来估计齿轮承载能力的基本许用弯曲应力S_BO的值，与齿根圆角的硬化层深度和法向节距的比值有关。

S_BO＝S_BOS或S_BOC／[1-7.5（硬化层深度）／法向节距]，采用其中的较小值。

2.材料栏的8～22项中，S_CO的值只在硬化层大于0.003d×D／（d+D）时，才可靠。

3.材料栏的1～8项中，S_BO约等于600U-U³／60。

4.当布氏硬度超过270时，切齿就发生困难。

用于第三、四类齿轮的各种材料的基本许用应力见表2-33。

表2-33 第三、四类齿轮用的各种材料的基本许用应力

③ MA1钢简介。MA1钢是一种具有强化相和塑性相巨分布比较理想的双相钢，其抗拉强度σ_b≧1650MPa，屈服强度σ_0.2≧1480MPa，已达到超高强度钢的水平。

MA1钢的主要强化相是淬回火后得到的位错马氏体及位错线区析出的细小草状碳化物。位错马氏体板条界有一层塑性和韧性很高的残余奥氏体薄膜。因此，MA1钢具有良好的综合力学性能、很高的断裂韧性和疲劳极限。

MA1钢是一种很有发展前途的超高强度齿轮用钢，它在低速重载大齿轮选材上具有很大的优势，可以部分替代渗碳淬火件，使用范围广。目前，正在对它的工艺稳定性进行研究，使它的潜在优势得以最大程度的发挥。