如何选择齿轮的常用材料。

常用的齿轮材料是钢、铸铁和非金属材料。

钢材韧性好，耐冲击，齿轮齿面应具有较高的耐磨性、耐点蚀性、耐胶合性和抗塑性变形性，齿根应具有较高的抗断裂性。因此，对齿轮材料性能的基本要求是：齿面硬，齿芯硬。

1.锻钢

钢具有良好的韧性和抗冲击性。它还可以通过热处理或化学热处理来改变其力学性能，提高齿面硬度，因此更适合制造齿轮。除了尺寸过大（da>400~600mm）或结构形状复杂，只适合铸造外，一般采用锻钢制造齿轮，常用碳含量为（0.15~0.6）%的碳钢或合金钢。制造齿轮的锻钢可分为：

软齿面（硬度≤350HBS）：热处理齿轮所用的锻钢应用于强度、速度和精度要求低的齿轮，便于切齿，防止刀具快速磨损和钝化。因此，齿轮毛坯应在正火（正火）或调质后切割。切割后是成品。其精度一般为8级，精度可达7级。这种齿轮制造简单、经济、生产效率高。

硬齿面(硬度>350HBS):锻钢高速、重载和精密机器(如航空发动机)所用的主要齿轮传动，除了要求材料性能优异外，齿面强度高、硬度高(如58~65HRC)外，还应进行磨齿等精密加工。目前需要精加工的齿轮大多先切齿，再进行表面硬化处理，精度可达5级或4级。这种齿轮精度高，价格昂贵，所以热处理方法包括表面淬火、渗碳、氮化、软氮化和氰化。因此，材料取决于具体要求和热处理方法。

根据所含金属的成分和性能，合金钢可以分别提高材料的韧性、耐冲击性、耐磨性和抗胶合性，也可以通过热处理或化学热处理改变材料的力学性能，提高齿面的硬度。因此，对于高速、重载小尺寸、小质量的航空齿轮，采用性能优良的合金钢（如20crmnti、20cr2ni4A等）。

2.铸钢

铸钢具有良好的耐磨性和强度，但应进行退火和正火处理，必要时也可进行调质。铸钢常用于大齿轮。

3．铸铁

灰铸铁脆质脆，抗冲击性和耐磨性差，但具有良好的合和耐点蚀性。灰铸铁齿轮常用于工作平稳、速度低、功率低的场合。

4.非金属材料。

为了降低噪音，常用非金属材料（如胶木、尼龙等）作为小齿轮，大齿轮仍由钢或铸铁制成。为了使大齿轮具有足够的耐磨性和耐腐蚀性，齿面硬度应为250~350HBS。

齿轮的齿面应具有较高的耐磨性、耐点蚀性、耐胶合性和耐塑性变形性，而齿根应具有较高的抗断裂性。因此，对轮齿材料性能的基本要求是：齿面硬，齿芯硬。