风力发电增速齿轮箱中，齿轮的为低碳合金钢，重齿公司常用20CrMnTi、20CrMnMo、17CrNiMo6等材料;内齿圈用42CrMoA材料。它们的力学分析见下表:

钢号 试样毛坯

尺寸

(mm) 热处理 力学性能 供应状态硬度HB

淬火温度

(℃) 冷却 回火温度(℃) 冷却 σb

(MPa) σs

(MPa) δ5

(%) ψ

(%) AK

(J)

第一次 第二次 不小于 不大于

20CrMnTi 15 880 870 油 200 水、空 1080 835 10 45 55 217

20CrMnMo 15 850 油 200 水、空 1175 885 10 45 55 217

17CrNiMo6 11 855 815 油 180 水、空 1300 830 7 30 41 229

42CrMoA 15 840 油 610 水、空 1150 885 10 40 34

齿轮材料为渗碳钢，渗碳钢载未渗碳前进行的各种试验只能测定零件心部的性能，渗碳淬火后的性能除与心部性能有关外，还受渗碳层深度、渗碳层的碳含量与金相组织。内应力的分布等因素的影响。

1、 抗弯强度 渗碳钢的静强度一般通过弯曲试验测定。零件心部硬度、钢材的化学成分合面层碳含量都影响弯曲强度。在渗碳层深度一定的情况下，心部硬度增加时，弯曲强度随之增加;当渗碳层组织相同时，渗碳层深度增加，弯曲强度随之增加;在渗碳层深度与心部硬度相同时，含镍的钢材弯曲强度比其他钢材弯曲强度高;渗碳层面层碳含量增加时弯曲强度降低。

2、 疲劳强度 齿轮多因变载荷作用而疲劳损坏，如齿根弯曲疲劳损坏合齿面接触疲劳损坏。影响疲劳损坏的因素有:

(1) 心部硬度(强度)

(2) 渗碳层内的氧化物 当渗碳钢中含有钛、硅、锰和等合金元素，并在吸热性渗碳气氛中渗碳时容易形成这些元素的氧化物，他们存在于晶界或晶粒内部。在氧化物附近这些元素贫化，降低了淬透性。这种氧化物还会成为高温转变产物的核心，导致淬火后在表面形成一些非马氏体产物从而降低了最表面的硬度。

(3) 渗碳层内的碳化物 碳含量的数量、大小、形状和分布对渗碳钢的接触疲劳和弯曲疲劳性能都有影响，网状碳化物会明显降低渗碳钢的弯曲疲劳性能。

(4) 渗碳层内的残余奥氏体 残余奥氏体本身强度低，它的存在还降低对疲劳性能有利的残余压应力，因此渗碳层组织中有残余奥氏体会降低疲劳性能，但经滚压和喷丸强化会提高疲劳强度。