齿轮倒转这事到底省不省钱，我算来算去有点纠结
厂里最近接了个小批量单，模数3齿数40的直齿轮，材料40Cr，调质后磨齿。客户那边装配需要齿轮在工作的时候能倒转，就是说正反转都得能传扭矩，齿面接触应力那些我倒是不担心，齿根弯曲强度复核过够用。
我就是想问问，这种需要齿轮频繁正反转的工况，润滑和齿面处理上有没有啥讲究？我们现在打算用普通的N220工业齿轮油，齿面不做硬化只调质。我一个老师傅说倒转容易把齿面打毛，得上更高粘度的油或者齿面喷丸。还有个问题，频繁正反转的齿轮，啮合频率算疲劳寿命的时候，跟单向转的算法有没有区别？麻烦各位给点实在经验，最好带点数字。
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你这问题问反了，频繁正反转的齿轮，疲劳寿命算法跟单向转确实有区别，但区别不在啮合频率上。你算弯曲疲劳的时候，正反转意味着每个齿的两侧齿根都参与受载，齿根的应力循环是从压变拉再变压，这种全循环应力跟单向转的脉动循环应力比，疲劳极限得取不一样的值。一般材料手册里对称循环的弯曲疲劳极限大概是脉动循环的0.7到0.8倍，你按单向转算出来的齿根弯曲强度足够，正反转下未必够，建议你把安全系数再放大个1.2到1.5倍比较稳妥。
至于润滑和齿面处理，你老师傅说的有道理但也不全对。频繁正反转齿面更容易出现微点蚀和胶合，因为每次换向的瞬间，齿面间的润滑油膜还没来得及建立，金属直接接触的概率比单向转高。N220的粘度在50度左右大概220cst，这个粘度对付模数3的齿轮在2000转以下的工况是够的，但如果你转速高或者负载大，建议直接上N320甚至N460。齿面处理的话，调质硬度大概在280到320HB，如果预算允许，齿面感应淬火或者氮化一下，硬度能到50HRC以上，抗微点蚀和胶合的能力会好很多，这点投入对批量产品来说其实不亏。
说个实际的，我们之前做过一批类似的齿轮，模数2.5齿数36，材料也是40Cr调质，工况就是正反转切换，一分钟大概切十几次。当时按单向转算的寿命，结果用了大概三个月齿面就出问题了，后来齿面做了磷化处理，润滑换成半流体润滑脂，一直用到设备报废都没再坏。磷化处理成本很低，单件大概几毛钱，但能明显改善齿面的抗微点蚀能力，你可以试试看。
等下，你这个模数3齿数40的直齿轮，工作的时候正反转都能传扭矩，那中心距有偏吗？齿轮啮合的时候中心距偏差如果超过0.02mm，频繁换向的工况下齿面磨损会比单向转快好几倍。