一、减速机技术发展现状与材料发展趋势
1、减速器技术现状
减速器是一种应用广泛的工业产品，是机械零件的重要组成部分。减速机体积小、重量轻、承载能力高、使用寿命长、运行稳定、噪音低。它具有功率分流和多齿啮合的特点。内齿轮采用20cvmnt渗碳淬火磨削。整机结构尺寸小，输出扭矩大，速比低，效率高，性能安全可靠。。最大输入功率可达104kw。它在中国的装备和制造业中发挥着重要作用。产品广泛应用于钢铁加工、电力、煤矿、纺织、环保、起重运输、工程机械、仪器仪表、汽车、船舶、印刷、冶金、矿山、石油化工、轻纺、医疗器械、工程机械、航空航天等行业。
在中国，主要有工业通用减速器和专用减速器。经过几十年的发展，减速机行业已将科研、设计、生产和售后服务联系起来，并已成为一个完善的制造体系。十一届三中全会以来，在引进先进加工设备、新技术和自主研发的帮助下，我国减速器技术取得了长足的发展，实施了各种自主设计和改造工作，最终促进了中国减速器行业的快速发展，提高了产品的技术、设计和制造能力。目前，我国工业领域已开发出一些新型减速器，不仅能体现模块化设计的特点，而且能大大提高整体技术、承载能力、形状质量等指标。但由于产品组成单一，质量稳定性差，产品可靠性差，特别是一些大型产品或有特殊要求的产品不能满足市场要求，需要改进从80年代末到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取得了初步的发展。先后推出了zbj19004-1988、zbj19026-1990、Ybt050-1993等一系列减速器标准，并获得了自主知识产权标准。一些生产硬齿面齿轮减速器的大型企业应运而生，有效地促进了中国齿轮技术的发展，缩小了中外企业的差距，促进了中国经济的快速发展713在20世纪80年代，只有少数外国企业进入中国市场，如Flender。虽然它们在技术上领先于中国，但对中国发展势头迅猛的硬齿面减速器企业不会构成太大威胁。
到了20世纪90年代，随着中国对外开放政策的推进，许多国外知名企业进入国内市场。在技术规模和设备方面具有世界领先的优势。他们的通用减速机已经更新，新的减速机标准已经出台，承载能力等主要指标已经大大提高，在推广模块化设计方面做了大量工作。相比之下，中国提出的标准相对落后，在价格上没有优势。20世纪90年代中期，在市场经济快速发展的形势下，中国齿轮行业的科研和产品开发模式发生了巨大变化。许多企业希望学习国外先进水平，开发能与国外企业竞争的新产品，在行业发展中处于有利地位。
2、减速机及其材料的发展趋势
随着科学技术的进步和技术的飞速发展，各国开发的中小型减速机正朝着模块化、批量化、高精度、低成本的方向发展。此外，现有减速机已根据市场需求做出快速反应，大功率减速机正朝着高精度、高可靠性、低噪音、占地小、重量轻的方向发展；高速重载减速器未来的发展方向是大功率、高精度、高可靠性。
二、减速机材料选择说明
1、合金元素及其金属元素在合金中的作用
钼、镍和铬等合金元素是齿轮轴材料的基本合金元素。齿轮轴由硬质合金和非硬质合金组成。在渗碳过程中，钼和铬有助于表面碳浓度的增加，这种增加非常明显，这是由于它们自身的化学性质。然而，镍的作用正好相反，它会逐渐降低碳浓度，直到碳浓度变平，使渗碳性能更强。不同元素的淬透性不同。例如，添加铬可以改善钢的淬透性，但镍的性能并不明显。如果同时向钢中添加Cr和Ni，钢的淬透性将急剧增加，尤其是当Cr和Ni的比例为1:3时。钼能抑制马氏体的形成；钼改善了淬火变形的控制，尺寸增大，这也是减速机齿轮淬透性改善的结果；添加钼后，即使碳含量范围扩大，渗碳层的硬度也不会受到很大影响，可以获得更稳定的硬化层；钼的加入可以抑制渗碳层的氧化现象，并在疲劳载荷和断裂应力冲击方面对渗碳层有较高的承载力。钼还具有其他优点，如细化钢晶粒、控制过热敏感性，即使环境温度很高，钢也非常稳定且不易变形。钢中的碳化物与钼发生反应，其形貌也随之改变。如果碳化物形状为球形且细小，则有助于提高齿轮和轴承的质量，延长其使用寿命，并具有良好的耐磨性和抗疲劳性。
2、材料性能描述
42CrMo和35CrMo属于调质钢，均具有疲劳极限和很强的抗冲击性。它们是制造传动部件的主要材料。与35CrMo相比，42CrMo具有更好的抗拉强度和渗透性等指标，更容易制造高强度和大面积调制的元件。20CrMnMo、20CrNi2Mo、17CrNiMo6等材料属于高级渗碳碳钢。渗碳淬火后强度高，耐磨性强。它们可用于制造表面硬度高、耐磨性好的部件，以及要求高的硬齿面齿轮。
通过比较上述五种材料的机械性能，42CrMo和35CrMo是高强度、高塑性和高韧性的调质钢，因此更适合制造轴。通过两种材料的比较，42CrMo具有更好的低速接触强度和疲劳强度，而材料价格与35CrMo相差不大，因此更适合作为减速器的输出轴材料
对于新型轻型减速器的整个齿轮传动系统，20CrMnMo、20CrNi2Mo、，17CrNiMo6和其他高级渗碳钢性能良好，因此适合用作减速器的齿轮材料。通过力学性能对比，得出17CrNiMo6和20CrNi2Mo的抗交变载荷性能和疲劳强度均优于20CrMnMo。其中，17CrNiMo6的高抗弯强度至少比20CrNi2Mo高200MPa，热处理更容易推广，加工成本降低，两种材料的价格差异较小。因此，17CrNiMo6更适合作为制造减速机齿轮的材料。
3、最后总结
42CrMo比35CrMo更适合制造轴。20CrMnMo、20CrNi2Mo和17CrNiMo6适合制造淬火齿轮和轴，但17CrNiMo6比其他两种齿轮钢具有更好的机械性能和渗透性。同时，17CrNiMo6良好的热处理性能和热处理工艺可以有效保证产品质量。在计算减速器疲劳强度时，应根据介质要求MQ等级选择热处理等级，极限应力取σHlim＝1500MPa，σFlim＝500MPa，符合中国减速器企业的生产需求。在提高产品质量的同时，有效提高了行业综合竞争力，防止了技术垄断，促进了中国产业结构调整和技术进步。