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大家好，我是你们的机械工程老师。今天我们来学习齿轮零件的选材和加工工艺。首先了解齿轮的基本概念：齿轮是通过轮齿啮合来传递运动和动力的重要机械元件。根据齿轮轴线的相对位置，主要分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮三大类。齿轮在各种机械传动系统中发挥着核心作用。
齿轮选材需要考虑其工作条件和受力特点。齿轮在啮合过程中主要承受弯曲应力、接触应力和冲击载荷。因此对材料有严格要求：首先要有足够的强度来承受传递的载荷，其次需要高硬度来抵抗磨损，同时还要具备良好的耐磨性和韧性，以确保齿轮在复杂工况下的可靠运行。
常用的齿轮材料主要分为几大类。碳钢类中，45钢是最常用的通用齿轮材料，具有良好的综合性能和较低成本。合金钢类性能更优，40Cr钢适用于中等载荷齿轮，具有较高硬度和强度。20CrMnTi是高性能渗碳钢，适用于重载齿轮，硬度很高但成本也相应较高。选材时需要根据具体工况平衡性能和经济性。
齿轮加工遵循标准的工艺流程。首先是毛坯制备，通过锻造或铸造获得基本形状。然后进行粗加工，去除多余材料并加工出基本轮廓。接下来是关键的热处理工序，通过淬火回火改善材料性能。精加工阶段进行齿形加工，保证齿轮精度。最后通过严格检验确保产品质量。每个工序都有严格的控制点和技术要求。
齿轮加工的关键工艺主要包括齿形加工和热处理。齿形加工有滚齿、插齿、剃齿等方法，滚齿效率高适合批量生产，插齿精度高适合内齿轮，剃齿用于精整。热处理工艺包括淬火提高硬度、回火消除内应力、渗碳实现表面硬化。质量控制重点关注齿形精度、表面粗糙度和硬度分布，确保齿轮性能满足设计要求。