日期：2023-02-20 14:53:11瀏覽量：81261
在齒輪傳動中，輪轂減速電機結構齒輪材料的選擇主要是根據齒輪傳動的工作條件、結構條件(外形尺寸和重量)和經濟性條件等方面的要求來確定的。
齒輪的材料與齒輪的工作環境以及應力循環情況有很大關系。行星齒輪傳動中的中心輪同時與幾個行星齒輪嚙合，載荷循環次數最多，通常中心輪是行星傳動中最薄弱的環節。因此，在一般情況下應選用承載能力較高的合金鋼，采用表面淬火、滲碳淬火 和滲氮等熱處理方法，以增加表面硬度。
在 2K-H 型行星齒輪傳動系統中，行星輪同時與中心輪和內齒輪嚙合，齒輪承受雙向載荷，因此行星輪易出現輪齒疲勞折斷。同時，在行星齒輪傳動中如果出現輪齒折斷則會產生很大的破壞性。折斷后輪齒碎塊掉落在內齒輪的輪齒上，當行星輪與內齒輪相嚙合時，使得其嚙合傳動被卡死，從而產生過載現象而影響整個輪轂減速電機結構傳動系統及發動機，或使得整個行星減速器全部損壞。
所以在設計行星齒輪傳動時，應合理地提高齒輪的彎曲強度，增加其工作的可靠性是非常重要的。輪轂減速電機結構設計中對行星輪選用與中心輪相同的材料和熱處理方法。
一般情況下內齒輪的強度較大，同時由于本設計中所傳遞的功率較小，因此可采用稍差一些的材料，齒面硬度可以低一些，通常只是調質處理，也可表面淬火和滲氮。
對于圓柱齒輪減速機構，圓柱齒輪處于中高轉速，體積較小，承載能力要求較高， 選用承載能力較高的合金鋼，采用高頻淬火等熱處理方法，齒面硬度高，具有較強的抗點蝕和耐磨損性能，心部具有較好的韌性，表面經硬化后產生殘余壓縮壓縮應力大大提高了齒根強度，齒面硬度范圍可達 45~55HRC。減速齒輪由于其與中心輪固定在一起， 一般情況下強度較大，且自身直徑較大，其可采用調質鋼和合金鋼，熱處理方式為調質或正火等，具有較好的強度和韌性。
在嚙合齒輪的硬度配合方面，通常保持配對的兩齒輪的齒面硬度差為 30~50MPa 或更大。當小齒輪的齒面具有較大的硬度差，且轉速較高時，在運轉過程中較硬的小齒輪 齒面對較軟的大齒輪齒面會起較顯著的冷作硬化效應，從而提高了大齒輪齒面的疲勞強 度。當配對的兩齒輪齒面具有較大的硬度差時，大齒輪的接觸疲勞需用應力可提高約 20％，當然硬度高的齒面的粗糙度也應相應地提高。
由于齒輪材料及其熱處理是影響齒輪承載能力和使用壽命的關鍵因素，也是影響齒輪生產質量和加工成本的主要條件。選擇齒輪材料的一般原則是：既要滿足其性能要求，保證齒輪傳動的工作可靠，安全；同時又要使其生產成本較低。對于中低速，重 載的重型機械的行星齒輪傳動裝置應選用調制鋼。經正火調質或表面淬火，使其獲得機械強度，硬度和韌性等綜合性能較好。
根據本課題所研究的輪轂電機行星減速系統的使用環境，維修條件以及重載特征， 輪齒載荷性質，承載能力，結合齒輪常常發生的失效形式，并考慮加工工藝、材料來源、 使用壽命和經濟性等條件，經綜合，選擇齒輪材料和熱處理方式見下：
中心輪和圓柱齒 輪，材料選用 38SiMnMo，齒面硬度范圍 217~269HBS，熱處理方式為調質，強度參數取σHlim =700N/㎜ 2，σFlim =378N/㎜ 2，芯部硬度 240HBS；
行星輪，材料選用 38SiMnMo，齒面硬度范圍 217~269HBS，并要求心部硬度≥220HBS，熱處理方式為調質，強度參數 取σHlim =700N/㎜ 2，σFlim =378N/mm2；
內齒圈和減速齒輪，材料選用 40Cr，齒面硬度 范圍 48~55HRC，齒芯部硬度 241~286HBS,熱處理方式為調質后表面淬火處理，強度參 數取σHlim =550 N/mm2,σFlim =294Nmm2。
齒輪精度：
太陽輪、行星輪不低于 7 級，常用6 級
內齒輪精度不低于 8 級，常用 7 級
圓柱齒輪用 5 級，減速齒輪用 6 級
