蝸桿采用低中碳鋼或合金鋼，為何渦輪采用青銅制造？

機械詩

學生求教 謝謝
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1.為什么在渦輪 蝸桿傳動中，蝸桿采用低，中，碳鋼或合金鋼（如15鋼，45鋼，20CR鋼，40Cr鋼）制造，而渦輪采用青銅制造？
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  h$ G& V: h9 k+ Z/ ~; z/ G2.某廠用T10鋼制的鉆頭加工一批鑄件（鉆直徑10MM深孔），鉆了幾個后鉆頭磨。經檢驗，鉆頭材質，熱處理工藝，金相組織即硬度均合格。請問失效原因，并提出解決辦法。


謝謝

機械詩

1.為什么在渦輪 蝸桿傳動中，蝸桿采用低，中，碳鋼或合金鋼（如15鋼，45鋼，20CR鋼，40Cr鋼）制造，而渦輪采用青銅制造？
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2.某廠用T10鋼制的鉆頭加工一批鑄件（鉆直徑10MM深孔），鉆了幾個后鉆頭磨。經檢驗，鉆頭材質，熱處理工藝，金相組織即硬度均合格。請問失效原因，并提出解決辦法。

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謝謝

yumin

第一個問題：蝸輪蝸桿傳動中，工作時的相對滑動系數很大，而如果蝸輪蝸桿使用同樣的材料，他們在劇烈的摩擦時容易出現材料的粘貼和撕裂現象，也就是說零件甲的很微小的部分材料會與零件乙的某部分象焊接那樣粘到一起，并將這部分材料從零件乙上撕下來，隨之這種情況越來越嚴重，導致零件嚴重磨損很快損壞。而青銅之類的材料雖然軟，但是與鋼鐵摩擦時，它耐膠合的能力特別好。使用初期，蝸輪的磨損較大，但是很快它就穩定下來，變得磨損很小了，這時反而是蝸桿材料鋼材的磨損加大，在潤滑和散熱良好的情況下一對蝸輪付的最終損壞通常是蝸桿在先。當然我所說的是蝸輪蝸桿的加工都是符合要求的情況。在實際查看蝸輪蝸桿的損壞時發現非專業廠生產的蝸輪蝸桿大都不合格，蝸輪的加工主要是沒有專用的蝸輪刀具，而用齒輪滾刀代替，加工出來自然是達不到要求。蝸桿的加工大部分是對蝸輪蝸桿的嚙合原理理解不夠，磨的刀具角度不對和對刀方法不對造成。兩件都不合格的零件裝配到一起，就會造成早期毀壞甚至影響安全，這就另當別論了。
. Q) l  N2 L5 L' D3 L你所提到的使用15號鋼，應該說在蝸桿設計是基本沒人用的。要用也是在不經常手動調節的地方使用。其它材料倒是常用，但是一定要進行熱處理才能發揮出材料應有的性能。熱處理后有條件的，將齒面進行磨加工。對蝸桿材料的要求應該與齒輪的材料要求是一樣的，就是內韌外硬。
第二個問題：T10材料是碳素工具鋼，只適合制作手工具，盡管幾十年前有一些鉆頭是用它做的，但是鉆孔時會產生高熱，高熱狀態下T10材料會迅速退火，失去硬度也就無法鉆孔了，所以現在都用高速鋼來制作鉆頭，這些年出現了一些性能更好的材料，甚至可以鉆動硬度很高，過去無法鉆削的材料。解決辦法就是更換材料或是在鉆刃處鑲上或焊上硬質合金材料。

害怕伏櫪

1）因為相互運動中存在滑動摩擦，所以蝸桿和蝸輪要用不同的材料。蝸桿和蝸桿的結構不同，蝸桿為桿狀零件，端部有健傳動等結構，需要較高強度，因而用鋼。
2）T10等碳工鋼在溫度高時便失去硬度，鉆削時的熱使其失效。加強冷卻可延長使用壽命。

枯藤

補充一下：渦輪一般外層齒圈部分用青銅，芯部仍然用鋼。一則為了節省材料，二來芯部也有鍵連接，保證強度

機械詩

非常謝謝你  啊

機械詩

謝謝各位老師的精彩講解，學生受益匪淺。

lifeifei0925

今天又學到不少東西，謝謝各位

冷水黃金

學習了學習了...........

我補充二點：蝸桿細直，淬火方便，不易變形。
$ j: [* v9 e. L$ m傳動比大，意味著小直徑端接觸機會大得多，易磨損，并且應力較大，因此采用高強度材料。

王樹大

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第一點還可以補充一下，青銅強度低又脆性，自潤滑性好，，所以機加工性能好，容易控制精度，能夠在使用一把滾刀加工更多的渦輪，這樣可以使同批次的渦輪獲得一樣的高精度，也能節約大量的工時于刀具。所以大家都喜歡用，雖然原料貴了點但是通過加工費的節省就獲得了更高的性價比。