粉末冶金齿轮对强度有哪些要求？

粉末冶金齿轮对强度的要求主要体现在以下几个方面：

一、齿面接触疲劳极限

定义：齿面接触疲劳极限是指齿轮在传递动力时，由于齿面接触应力的作用，发生齿面疲劳断裂的应力值极限。

要求：粉末冶金齿轮的齿面接触疲劳极限通常都要求在1200MPa以上。这是为了确保齿轮在长期使用过程中，能够承受足够的接触应力而不发生疲劳断裂。

二、齿根弯曲疲劳极限

定义：齿根弯曲疲劳极限是指齿根处由于交替受应力而引起的疲劳断裂的极限强度。

要求：与齿面接触疲劳极限相比，齿根弯曲疲劳极限更容易发生齿轮的疲劳断裂。因此，粉末冶金齿轮的齿根弯曲疲劳极限的要求也非常高，以确保齿轮在受到弯曲应力时不会发生断裂。

三、齿面疲劳寿命

定义：齿面疲劳寿命是指齿轮在使用中产生齿面疲劳断裂之前的使用寿命。

影响因素：齿面疲劳寿命受到多种因素的影响，如齿轮的材料、制造工艺、运行状态等。因此，在设计和制造粉末冶金齿轮时，需要综合考虑这些因素，以提高齿轮的疲劳寿命。

四、其他强度要求

材料选择：粉末冶金齿轮的原材料有很高的要求，如粒度要求小、纯度要求高等。选用性能较好的材料（如Fe-Cu-C-Ni的材料）可以显著提高齿轮的强度。

制造工艺：成形工艺对粉末冶金齿轮的强度有着很大的影响。成形的压力、温度等参数都需要严格控制，以确保齿轮的强度和精度。烧结工艺也是关键环节，烧结温度和时间对齿轮的细化度和密实度有很大影响，进而影响其强度。

设计因素：齿轮的设计也会对其强度产生影响。例如，采用专业粉末冶金设计并允许修形的齿轮，其强度可以进一步提高。

五、具体案例

如果采用粉末冶金毛坯加工齿轮，其强度通常会比传统方法加工的齿轮高10%左右。

普通的FN0205粉末冶金齿轮可以承载的扭矩可以达到14NM，而经过温压处理的零件可以达到20NM，甚至更高。在全套齿轮采用专业粉末冶金设计并允许修形的情况下，其承载能力还可以提高30-40%。

综上所述，粉末冶金齿轮对强度的要求是多方面的，包括齿面接触疲劳极限、齿根弯曲疲劳极限、齿面疲劳寿命以及材料选择、制造工艺和设计因素等。为了确保齿轮的强度和可靠性，需要在这些方面进行综合考虑和优化。