减速器齿轮和轴的材料选择
二级减速器_课程设计_轴的设计
轴的设计1 --------------3丿>X LLXX |丿L图1传动系统的总轮廓图一、轴的材料选择及最小直径估算根据工作条件，小齿轮的直径较小（），采用齿轮轴结构， 选用45钢，正火，硬度HB =170~2 17。
[p = 4＞冷—按扭转强度法进行最小直径估算，即* ;二初算轴径，若最小 直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。
勺值由表26— 3确定：4〕=112 1、高速轴最小直径的确定= 112x11^^= 1536 wn由’，因高速轴最小直径处安装联轴器，设有一个键槽。
贝y_上「宀工，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结， 则外伸段轴径与电动机 轴径不得相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取 “皿一0"・，心■■■■rillJ'_1_ 1—为电动机轴直径，由前以选电动机查表6-166 : d.T 临, 仁一怡勺KH J ™，综合考虑各因素，取仏-彳加!2、中间轴最小直径的确定 忍沁=4挖轴承，取为标准值"血。
3、低速轴最小直径的确定二、轴的结构设计1、高速轴的结构设计图2（1）、各轴段的直径的确定 "11：最小直径，安装联轴器尙：密封处轴段，根据联轴器轴向定位要求，以及密封圈的标准查表6-85（采 用毡圈密封），f 一竹泗"口：滚动轴承处轴段，% _ 4伽酬，滚动轴承选取30208。
"14 ：过渡轴段，取%严亦:滚动轴承处轴段％认—加朋 (2)、各轴段长度的确定h ：由联轴器长度查表6-96得，/二60血，取JVBK，因中间轴最小直径处安装滚动—-112x 刃耳?二 47_5Lnm30,因低速轴最小直径处安装联轴器，设有一键槽，则九訓心1卩门％）⑴用円川5厠rf3«=4?lm ，参见联轴器的选择，查表6-96，就近取联轴器孔径的标准值.：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定y血味:由滚动轴承确定U 79仃：由装配关系及箱体结构等确定気—尊额■:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定y 山血心：由小齿轮宽度片_帧曲确定，取陰—40nm2、中间轴的结构设计图3(1)、各轴段的直径的确定:最小直径，滚动轴承处轴段，心厂虬厂娅廊，滚动轴承选30206 如:低速级小齿轮轴段"H一'2血% :轴环，根据齿轮的轴向定位要求“卫—弓曲% :高速级大齿轮轴段“甘一«加£ :滚动轴承处轴段氐一血一曲期(2)、各轴段长度的确定仃：由滚动轴承、装配关系确定:由低速级小齿轮的毂孔宽度人—7加确定» 一①临* :轴环宽度亦：由高速级大齿轮的毂孔宽度伽确定釘汕伽5 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定・-322湍3、低速轴的结构设计如：滚动轴承处轴段 %一舫™,滚动轴承选取30210"11 :低速级大齿轮轴段“卫一乜伽如：轴环，根据齿轮的轴向定位要求伽%：过渡轴段，考虑挡油盘的轴向定位%-57伽% :滚动轴承处轴段虫厂'% :密封处轴段，根据联轴器的轴向定位要求，以及密封圈的标准(采用毡圈密封)心厂烁酬血？：最小直径，安装联轴器的外伸轴段(2)、各轴段长度的确定仃：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定—购”伽d由低速级大齿轮的毂孔宽确定^一川阳期仏：轴环宽度J帕用併：由装配关系、箱体结构确定bflrnn从：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定仁-?】75帧从：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定用:由联轴器的毂孔宽人—®伽确定J —轴的校核一、校核高速轴1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定 齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点，轴上安装的 30208轴承，从表6-67可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为 a=16_9ranwl7mn ，支点跨距 I 二朋二（m 。
二级减速齿轮
摘要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。
它的主要优点是：①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠；②适用的功率和速度范围广；③传动效率高，η=0.92-0.98；④工作可靠、使用寿命长；⑤外轮廓尺寸小、结构紧凑。
由齿轮、轴、轴承及箱体组成的减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。
国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。
另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。
国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。
但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。
当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。
减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。
近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。
在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。
CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。
在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。
在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。
关键字：减速器轴承齿轮机械传动目录毕业设计任务书 (2)摘要 (7)前言 (8)1机械传动装置的总体设计1.1分析和拟定传动装置的运动简图1.2电动机的选择…………………………………………1.2.1 已知条件及其它数据…………………………1.2.2 选择电动机………………………………………2计算总的传送比及分配各级的传动比………………3计算各轴的功率，转数及转矩………………………3.1 电动机轴的功率P，转速n及转矩T……………3.2 Ⅰ轴的功率P，转速n及转矩T…………………3.3 Ⅱ轴的功率P，转速n及转矩T…………………….3.4 Ⅲ轴的功率P，转速n及转矩T………………….4齿轮的设计计算………………………………………….4.1齿轮传动设计准则……………………………………4.2 直齿1、2齿轮的设计………………………………4.3 直齿3、4齿轮的设计………………………………5轴的设计及低速轴的强度校核……………………………5.1 概述……………………………………………………5.1.1轴的作用5.1.2 轴的类型5.1.3轴的形状和名称5.1.4影响轴技术参数和形状的因素5.1.5轴的设计应掌握的条件5.1.6轴的强度、刚度5.1.7轴的设计原则5.1.8零件在轴上的固定5.2 Ⅰ轴的设计………………………………………………5.3 Ⅱ轴的设计………………………………………………….5.4 Ⅲ轴的设计…………………………………………………6键联接的选择及其校核计算………………………………………6.1 键的选择……………………………………………………6.2 键的设计……………………………………………………7滚动轴承的选择及其校核计算…………………………………7.1概述…………………………………………………………7.2 滚动轴承的选择及有关计算………………………………8设计减速器箱体，箱壳及其附件………………………………9润滑方式的确定…………………………………………………总结…………………………………………………………………………致谢…………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………前言机械（machine），源自于希腊语之mechine及拉丁文mecina，原指“巧妙的设计”，作为一般性的机械概念，可以追溯到古罗马时期，主要是为了区别与手工工具。
二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书
设计计算及说明主要结果1 引言（1）运输带工作拉力：NF1900=；（2）运输带工作速度：smv/4.1=(5%)±；（3）滚筒直径：mmD300=；（4）工作寿命：10年单班制工作；（5）工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。
2 传动装置设计2.1 传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器，如图1所示。
图1 减速器传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器传动路线如下：采用二级圆柱齿轮设计，其效率高，工作耐久，且维修简便。
高，低速级均采用直齿齿轮，传动较平稳，动载荷也较小，可以胜任工作要求。
但其齿轮相对于支承位置不对称，当轴产生弯扭变形时，载荷在齿宽上分布不均匀，因此在设计时应将轴设计的具有较大的刚度。
同时由于减速传动，使输出端扭矩较大，在选择轴和轴承的时候要特别注意。
电动机联轴器减速器联轴器带式运输取a aa a功率kw P 79.23= 转速min /175.893r n = 转矩mm N T ⋅=29916034.1.2 初步确定轴的最小直径mm mm n P A d 29.35175.8979.211233330min =⨯== 输出轴的最小直径是安装联轴器处的直径。
选取轴的材料为45钢调质处理。
为使所选轴的直径1d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。
联轴器计算转矩3T K T A ca =由文献[1]表14-1，考虑到转矩变化很小，取3.1=A Kmm N mm N T K T A ca ⋅=⋅⨯==3889082991603.13转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩，选用LT7型弹性套柱销联轴器，其 mm N ⋅⨯310988.388，半联轴器孔径mm d 401= ，故取mm d 401= ，半联轴器长度mm L 112= ，半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 841=。
4.1.3 轴的结构设计（1）拟定方案如下图所示（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度mm d 29.35min =mmN T ca ⋅=388908LT7转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩，选用LT3型弹性套柱销联轴器，其 mm N ⋅⨯31065.26，半联轴器孔径mm d 161= ，故取mm d 161= ，半联轴器长度mm L 42= ，半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 301=。
一级圆柱齿轮减速器轴的设计
一级圆柱齿轮减速器轴的设计一级圆柱齿轮减速器是一种常见的减速机构，它通过齿轮传动实现减速效果。
在这种减速器中，轴的设计非常重要，因为轴的强度和刚度直接影响传动效率和使用寿命。
下面，本人将从轴的材料、尺寸和结构等方面详细介绍一级圆柱齿轮减速器轴的设计。
首先，轴的材料选择必须符合其使用环境及负荷要求。
一般情况下，一级圆柱齿轮减速器轴的材料应该具有高的强度、韧性和耐疲劳性能，并且具有较好的硬度和耐磨性能。
常用的轴材料有45#钢、40Cr钢、20CrMnTi钢等。
在选择轴材料时，还要考虑到后续的热处理工艺和表面处理工艺，以确保轴能够满足使用要求。
其次，轴的尺寸设计需要根据传动功率、转速、负荷类型和工作环境等多个因素进行合理选取。
过小的轴尺寸容易导致断轴或轴弯曲等故障，而过大的轴则会增加制造成本，并且减速器整体尺寸也会变大。
一般来说，轴的直径应该在计算后比较合理。
最后，一级圆柱齿轮减速器轴的结构设计也非常重要。
一般来说，减速器是将高速低扭矩的电机输出转换为低速大扭矩的输出，因此轴的结构必须具有足够的刚度和强度，以承受较大的扭矩和惯性力。
此外，为了减少轴的振动和噪声，轴的结构设计应该考虑到局部的圆角和减少法向力的点压力。
在轴的设计中，还需要注意多个方面。
例如，在轴的长度上，过长的轴也会导致断轴的故障，过短则不利于轴与减速器的连接，并且会降低轴的刚性。
此外，在轴与齿轮的连接方式上，一般采用键槽和花键的配合方式，以确保传动的精度和固定性。
总的来说，一级圆柱齿轮减速器轴的设计对减速器的传动效率和使用寿命都具有重要影响。
在设计轴时，需要考虑到轴材料、尺寸和结构等多个方面，并且结合实际使用环境和负荷要求进行合理选取和设计。
这样才能保证减速器的稳定运行和安全性能。
齿轮与轴的三种连接方式
齿轮与轴的连接方式齿轮传动设计1、选择材料及确定许用应力考虑到传动功率不大（1P =2.85kw ）,所以齿轮选择软齿面。
由已知条件（单向传动、载荷较平稳）通过查《机械设计基础》表11-1，小齿轮选用40Cr 调质，齿面硬度217~286HBS ，1lim H σ=730Mpa ，1FE σ=580Mpa ；大齿轮选用45钢调质，齿面硬度197~286HBS ，2lim H σ=600Mpa ，2FE σ=450Mpa 。
由表11-5，取H S =1.1,F S =1.25。
所以，[]1H σ=HH S 1lim σ=Mpa 1.1730=664Mpa[]2H σ=Mpa 1.1600=545Mpa[]1F σ=FFE S 1σ=Mpa 25.1580=464Mpa[]2F σ=Mpa 25.1450=360Mpa2、按齿面接触强度设计根据表11-2，设齿轮按8级精度设计。
由表11-3取载荷系数K=1.2,由表11-6取齿宽系数d φ=0.8,小齿轮转矩1T =0.48×510N·mm,由表11-4取EZ =188,又HZ ,所以[]3211112⎪⎪⎭⎫⎝⎛+≥H HE d Z Z KT d σμμφ=3255455.21886168.01048.02.12⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯≈49.99mm取1Z =20，2Z =01i 1Z =6×20=120（《机械设计指导》表16-2） 模数m=111Z d =2099.49㎜=2.5 齿宽b=d φ11d =0.8×49.99mm=39.99mm大齿轮的齿宽b=40mm 小齿轮的齿宽b=45mm取2b =45mm,1b =50mm,按表4-1取m=2.5mm,实际的11d =1Z m=20×2.5mm=50mm,12d =120×2.5mm=300mm 中心距1a =21211d d +=175mm 验算轮齿弯曲强度齿形系数1Fa Y =2.94（图11-8）,1Sa Y =1.56（图11-9）2Fa Y =2.13,2Sa Y =1.811F σ=121112z bm Y Y KT Sa Fa =205.299.3956.194.21048.02.1225⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=105.7Mpa ≤[]1F σ=464Mpa 2F σ=11221Sa Fa Sa Fa F Y Y Y Y σ=56.194.281.113.27.105⨯⨯⨯Mpa=88.85Mpa ≤[]2F σ=360Mpa,安全。
机械设计课程设计 (带传动—单级圆柱斜齿减速器)
一、设计题目:四、设计计算和说明：2确定传动装置的总的传动比和分配传动比（齿轮传递效率）,4η=0.96（卷筒效率）,5η=0.99(凸轮连轴器)aη= 0.96*30.98*0.97*0.99*0.96=0.83所以dP=1000aFVη=2250 1.310000.83⨯⨯=3.5kw确定电动机转速卷筒轴工作转速为：n=601000VD⨯Ω=6010001.3240⨯Ω⨯=103.45 minr取传动比：V带的传动比为'1i=2—4，一级圆柱斜齿传动比为'2i=3—6，所以总的传动比'ai=6—24，故电动机转速的可选范围为：'dn='ai⨯n=(6—24) ⨯103.45=621～2483minr最符合这一条件的电机为Y112M—4该电机的主要参数为：电机选用Y112M—4（主要参数：额定功率：4KW；满载转速：n=1440r/min；启动转矩T=2.0；最大转矩2.0）.安装尺寸如下：电动机选好后试计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比。
电动机型号Y112M—4，满载转速1440minr2.1 总传动比：有式ai=mmn=1440103.45=4.64分配传动比因为0ai i i=•式中i，i分别为带传动和减速器的传动比。
为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步选0i=3，则一级4η=0.965η=0.990.83aη=3.5dP kw=n=103.45minr'dn=621～2483minr电动机选用Y112M—4传动装置的总的传动比和分配传动比所用公式皆引自《机械设计课程设计指导书》第18~~22页主要参数：3 V带传动装置：2.2.4各轴的输入转矩：dT=9550dmnP=23.21NM1T=d T0i01η=23.21*3*0.96=66.85NM2121266.85*4.64*0.98*0.97294.86N miT Tη=••==•卷筒轴输入3224294.86*0.98*0.99286.07N mT Tηη=••==•2.2.5各轴的输出转矩：'112'222'33266.85*0.9865.513294.86*0.98288.96286.07*0.98280.35N mN mN mT TT TT Tηηη=•==•=•==•=•==•运行和动力参数计算结果整理于下表：已知原动机为Y112M—4型（主要参数：额定功率：4KW；满载转速：n=1440r/min；启动转矩T=2.0；最大转矩2.0）电动机到I轴的传动比为3.0。
减速器设计
减速器设计
减速器是一种常见的机械设备，用于降低输入速度并提高输出转矩。
它由输入轴、输出轴、齿轮等组成，通过齿轮的啮合来实现速度和力矩的变换。
减速器设计的主要目标是实现高传动效率、低噪音、长寿命和紧凑结构。
以下是减速器设计的一些建议：
1. 材料选择：选择高强度、高耐磨的材料，例如合金钢。
这样可以提高减速器的承载能力和使用寿命。
2. 齿轮设计：根据工作条件和传动功率的要求，选择合适的齿轮模数和齿数。
齿轮齿形应设计为弧齿，以减少啮合冲击和振动。
3. 轴承选择：选择高精度、高负载能力的轴承，以确保减速器的平稳运行和长寿命。
4. 油封设计：为减速器设计合适的油封，以防止润滑油漏出，同时避免外界杂质进入减速器内部。
5. 热稳定性：考虑减速器在高负载运行时的热稳定性，采取合适的散热措施，如散热片或冷却器，以防止温度过高对减速器的影响。
6. 系统可靠性：设计合理的齿轮传动布局，避免过大的轴向力和径向力，以减少轴承的负荷和振动。
7. 噪音控制：通过减少齿轮啮合时的冲击和振动，控制齿轮轴的精度和设备的运行精度，有效减少噪音。
8. 测试和验证：在减速器设计完成后，进行必要的试验和验证，包括传动效率、噪音、温升等性能指标的测试，以确保减速器满足设计要求。
减速器设计需要综合考虑众多因素，如传动比、传动效率、负载能力、噪音、寿命等。
通过合理的设计和制造工艺，可以确保减速器的高效、稳定和可靠运行，满足各种工业应用的需求。
齿轮材料的选择
齿轮材料的选择首先，我们需要考虑齿轮的工作条件。
齿轮通常承受着较大的载荷和扭矩，在高速运转的情况下，还会受到较大的冲击和振动。
因此，齿轮材料需要具有较高的强度和韧性，以保证其在工作过程中不会发生断裂或变形。
常见的齿轮材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢等，它们具有较好的机械性能，适合用于一般工况下的齿轮传动。
其次，对于一些特殊工况下的齿轮传动，比如高温、高速、高载荷等情况，我们需要选择具有特殊性能的材料。
比如在高温环境下工作的齿轮，需要选择耐高温的材料，比如高温合金钢、陶瓷材料等。
而在高速工作的齿轮中，需要选择具有较好耐磨性和低摩擦系数的材料，比如表面经过特殊处理的硬质合金材料。
在高载荷情况下，需要选择具有较高强度和韧性的材料，比如合金钢、铸铁等。
另外，齿轮的使用环境也是选择材料的重要考虑因素。
在潮湿、腐蚀性较大的环境中，需要选择具有良好耐腐蚀性的材料，比如不锈钢、镍基合金等。
而在一些特殊的工业领域中，比如食品、医药等行业，对于齿轮材料的安全性和卫生要求较高，需要选择符合相关标准的材料，比如食品级不锈钢、医用聚合物材料等。
综上所述，齿轮材料的选择需要根据具体的工作条件、受力情况和使用环境来进行综合考虑。
在实际工程中，我们需要根据齿轮的具体要求和工作条件来选择合适的材料，以确保齿轮具有良好的性能和使用寿命。
同时，我们也需要考虑到材料的加工性能、成本等因素，以寻求最佳的材料选择方案。
总的来说，齿轮材料的选择是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多个因素。
通过合理选择材料，可以提高齿轮传动的可靠性和使用寿命，从而保证机械设备的正常运转和安全性。
希望本文能够为相关领域的工程师和研究人员提供一些参考，促进齿轮材料选择方面的研究和应用。
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减速器齿轮和轴的材料选择*梁 鑫 张 玉 朱 墨 阚世奇 胡玉顺北京起重运输机械设计研究院有限公司 北京 100007摘 要：减速器是重要的机械零部件，在我国装备和制造业中发挥着重要作用。
随着科技进步，各国研发的中小功率减速器正向模块化、批量化、高精度、低成本的方向发展。
我国引入了高水平的机床和齿轮精度均可与国际先进水平相比，但在传动件材料和控制技术上仍与国际先进水平有一定差距。
所以，我国在提升制造工艺、改进工作能力的同时，也需要对减速器齿轮的材料和质量进行改进。
Abstract: Reducer is an important mechanical component, which plays a significant role in China’s equipment and manufacturing industry. With the advancement in science and technology, medium-low power reducers gradually move towards the direction of modularization, mass production, high precision, and low cost throughout the world. Although the machine tool and gear we introduced have superb precision comparable to advanced ones in the world, they still lag behind in terms of materials and control technology of transmission parts. Therefore, in addition to enhancing manufacturing process and service ability, the material and quality of reducer gear also need to be improved.关键词：减速器；齿轮；精度；材料Keywords: reducer; gear; precision; material中图分类号：TH132.46 文献标识码：A 文章编号：1001－0785（2018）07-0071-041 减速器技术现状减速器是机械零部件中的重要成分，在我国的装备和制造业中发挥着重要作用。
其产品在冶金、钢铁，电力、煤矿、纺织、环保等行业中都取得了广泛的使用。
在我国，主要有工业通用减速器和专用减速器。
经过几十年的发展，减速器行业已将科研、设计、制作和售后服务等环节联系在一起，成为完善的制造业体系。
自十一届三中全会以来，借助于引入先进的加工设备，引入新技术，和实施自主研发等手段，我国的减速器技术取得了较大的发展，实施了各种自主设计和改造工作，最终推动我国减速器行业的快速发展，提升了产品的技术和设计制造能力。
现如今，我国工业领域又开发出一些全新的减速器，不但可以体现出模块化设计的特点，也在总体技术、承载能力、外形质量等指标呈现出较大的提升。
然而，由于产品的构成单一、质量稳定性差、产品可靠性差，尤其是一些大型的或是提出了特别要求的产品无法达到市场要求，需要进行改进。
20世纪80年代末至90年代初，随着渗碳淬火硬齿面齿轮减速器技术的不断推广，我国通用齿轮减速器已取得了初步发展，相继推出了ZBJ19004－1988、ZBJ19026－1990、YB/T050－1993等减速器系列标准，进而取得了自主知识产权标准，一些可以生产硬齿面减速器的大型企业应运而生，有效地推动了我国齿轮技术的发展，减少我国和国外企业之间的差异，推动我国经济实现快速发展。
20世纪80年代时，只有FLENDER等少数国外企业进入我国市场，虽然他们在技术上领先于我国，但无法对发展势头迅猛的我国硬齿面减速器企业产生很大威胁。
至20世纪90年代，随着我国对外开放政策的推进，国外众多知名企业进军国内市场。
如德国的SEW、FLENDER、佐轮，日本的住友、三木等，他们在技术规模和装备上都具有世界领先优势，其通用减速器进行了更新换代，不断推出全新的减速器标准，在承载能力等主要指标上进行了较大提升，且在推进模块化设计方面进行了大量工作。
对比而言，我国提出的标准相对落后，且在价格上不占优势。
*基金项目：国家科研支撑计划项目“桥式起重机械轻量化关键技术研究与应用”（2015BAF06B02）20世纪90年代中期，在市场经济快速发展的形势下，我国齿轮行业的科研和产品开发格局发生了较大变化，许多企业都希望学习国外的先进水平，开发出可与国外企业竞争的新产品，并在行业发展中处于优势地位。
2 减速器及其材料的发展趋势随着科技进步和技术的快速发展，各国研发的中小功率减速器正在向模块化、批量化、高精度、低成本的方向发展。
另外，现有的减速器根据市场的需求做出了快速回应，大功率减速器正在朝着高精度、高可靠性、低噪声、占地小、质量轻的方向发展；而高速重载减速器的未来发展方向为大功率，高精度和较强的监控性。
3 新型减速器齿轮材料的技术要求通过对传统材料的分析和对比，我国在金属材料、建筑材料与有机高分子材料的产量和消费数量的排名等方面均处于世界的领先位置。
在减速器的设计和制造方面，研究方向将会朝着高精度、高效率、低成本发展。
当前，我国引入了高水平的机床和齿轮精度均可与国际先进水平相比，但传动件的材料和控制技术仍无法与国际先进水平相比。
所以，在提升制造工艺、改进工作能力的同时，还需对减速齿轮的材料和质量进行改进。
减速器的使用和运作由齿轮之间的相互啮合实现力的传递，在减速器设计过程中，不仅要分析材料的性能是否与零件当前的工作条件保持一致，还要分析材料的经济性，以保证材料易于制造，以便提高零件的生产效率，减少企业的经营成本和不必要的损耗。
如果齿轮材料选取不当，则会使零件出现早期磨损，甚至无法使用。
3.1 材料的机械性能和要求材料的机械性能主要包括硬度、强度等指标，反映材料在使用时所展示的特性。
齿轮在啮合时齿面接触的时候存在着接触应力，齿根部存在较大最大弯曲应力，可能会出现齿面失效现象。
齿面各点有可能会产生对比滑动，甚至出现磨损。
齿轮失效的主要形式为齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。
所以，齿轮材料应保持较高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面应有足够的硬度和耐磨性，芯部要有一定的强度和韧性。
3.2 材料的加工工艺要求材料的工艺性能是指材料本身可以更好地适应于加工能力的所有要求。
齿轮的制造需要进行锻打、切削和热处理等工序，故选材时要对工艺功能加以注意。
3.3 材料本身的经济性要求经济性指的是花费最小的成本，取得最大的收益。
在达到功能要求的情况下，也需要考虑如何减少齿轮的制造成本。
4 国内外减速器齿轮材料选用情况4.1 国内外减速器齿轮材料选用情况当前，我国的减速器材料的选择主要借助于JB/T 10816－2007、JB/T 10817－2007中提出的相关规定实施。
齿轮和齿轮轴均采用锻打件，材料为20CrMnMo，齿面渗碳淬火，齿面硬化层深度0.15 ma～0.25 mn；齿轮表面硬度为54～58 HRC，芯部硬度为33～38 HRC；出轮轴表面硬度为58～62 HRC，芯部硬度为38～42 HRC。
允许使用有同样力学性能的其他类型材料，但不得使用铸造齿轮。
轴的材料为42CrMo，调质处理，硬度为255～286 HBW。
允许使用有同样力学性能的其他类型材料，但不得使用铸件。
当前，国外的硬齿面齿轮材料中主要选择了优质合金钢17CrNiMo渗碳淬火精加工而形成，齿轮和热处理的质量由ISO6336－1996的相关级别进行控制。
而国内类似性能最为靠近的材料为20CrNi2Mo，国内部分重载齿轮使用的材料为20CrNiMo。
4.2 减速器齿轮新材料的选择通过相关技术的发展，新材料的引入，我国的课题研究人员开发出17CrNiMo6材料，取代以往的材料。
通过在市场中进行调查，发现17CrNiMo6是一种高强度渗碳齿轮用钢，在中小型汽车的发动机和传动轴上使用或是在传动系统中的齿轮使用，如风电增速机上大量的使用了这种材料。
5 合金元素及其在合金中的作用Mo、Ni、Cr等合金元素是齿轮轴材料的基本成本，齿轮轴是碳化物、非碳化物形成元素的组合体。
渗碳时，Mo、Cr对表面碳浓度的增加有帮助，且增幅非常明显，这得益于其本身的化学性质。
但是，Ni具有相反作用，会逐渐降低碳浓度直至平缓，使渗碳性能更强。
不同元素的淬透性有差异。
例如，钢可因Cr的添加而提高其淬透性，但Ni的性能不明显。
如果在钢中同时添加Cr、Ni，钢的淬透性将突增，特别是二者比例为1:3时效果更明显。
Mo可对贝氏体产生抑制，为全马氏体组织的生成提供条件；Mo提高了淬火变形的控制力度，使用尺寸由此增加，这也是在心部淬透性提升的结果；加入Mo后，即使碳含量范围扩展，渗碳层硬度也不会受到很大影响，可得到更平稳的硬化层；渗碳层氧化现象可由Mo的加入被抑制，且对渗碳层在疲劳加载、断裂应力冲击方面具有更高的承受力。
Mo还有其他优势，如可细化钢晶粒、控制过热敏感性、即使环境温非常高钢也会非常稳定而难以变形。
钢内碳化物同Mo发生化学反应，形态也随之改变。
如果碳化物外形是球状、细小的，则能够对齿轮、轴承质量有帮助，延长其使用周期，在耐磨性、抗疲劳方面都有不错的效果。
根据相关标准和使用参数，选择力学性能差距不大的35CrMo、20CrNi2Mo和17CrNiMo6等材料与通用型减速器使用材料42CrMo和20CrMnMo进行化学成分和机械性能的分析和对比，对比结果如表1和表2所示。
表1 化学成分对比表表2 机械性能对比表6 材料性能说明42CrMo和35CrMo都属于调质钢，且都具有疲劳极限和较强的抗冲击能力，是用来制造传动件的主要材料。
与35CrMo对比，42CrMo的抗拉强度和渗透性等指标更好，更容易制造出强度较高且可进行大面积调制的部件。
20CrMnMo、20CrNi2Mo、17CrNiMo6等材料都属于高级渗碳钢，渗碳淬火以后的强度较大，具有较强的耐磨性，可用于制造要求表面硬度高、耐磨性好的部件，可以制造要求较高的硬齿面齿轮。
通过对比上述5种材料的机械性能，42CrMo和35CrMo都是调质钢，具有较高的强度，塑性和韧性也较强，故更适用于制造轴。
通过对比2种材料，42CrMo抗低速接触强度和疲劳强度更优，而材料价格与35CrMo差距不大，故更适用于减速器的输出轴材料。
而对于新型轻量化减速器齿轮传动的整个系统来说，20CrMnMo、20CrNi2Mo、17CrNiMo6等高级渗碳钢的抗接触强度和疲劳强度指标都较好，故适合用作减速器齿轮材料。