日本CAC702 材質制造的蝸輪。
CAC702 是日本 JIS 標準中的一種鋁青銅鑄造材料牌號，它非常適合制造重型、高速、高負載的蝸輪傳動裝置，尤其是與經過淬硬處理的鋼制蝸桿配對時。
1. CAC702 材質詳解
標準歸屬： JIS H5120 (銅及銅合金鑄件)
合金類型： 鋁青銅
化學成分 (典型值)：
銅 (Cu)： 余量
鋁 (Al)： 8.0 ~ 10.0%
鐵 (Fe)： 2.0 ~ 4.0%
錳 (Mn)： ≤ 1.5% (有時會額外添加以提升性能)
其他元素： 鎳 (Ni)、鋅 (Zn)、鉛 (Pb)、錫 (Sn) 等雜質含量有嚴格限制。
2. 為什么CAC702適合做蝸輪？
蝸輪蝸桿傳動具有滑動摩擦大、接觸應力高、易產生熱量和磨損的特點。因此，蝸輪材料需要具備一系列特殊性能，而CAC702恰好能滿足這些要求：
優異的耐磨性： 這是最重要的特性。CAC702中的硬質鐵相(富鐵相)均勻分布在銅基體中，形成了堅硬的自潤滑骨架，能有效抵抗蝸桿齒面的刮擦和磨損。
高的抗咬合性： 在邊界潤滑或瞬時缺油的情況下，與鋼制蝸桿發生“咬死”的風險很低。這與它的良好潤滑性和低摩擦系數有關。
足夠的強度與硬度： 具有良好的抗拉強度、屈服強度和疲勞強度，能夠承受蝸桿傳遞的高負載和沖擊載荷。
良好的跑合性能： 在傳動初期，材料能通過微量的磨損使接觸齒面更好地吻合，降低局部應力，延長壽命。
耐腐蝕性： 鋁青銅本身對大氣、海水以及許多化學物質具有良好的耐腐蝕性，適用于惡劣環境。
3. 性能參數（參考值）
力學性能 (砂型鑄造)：
抗拉強度 (σb)： ≥ 590 MPa
屈服強度 (σ0.2)： ≥ 250 MPa
伸長率 (δ)： ≥ 15%
布氏硬度 (HBW)： ~ 130 - 170 (鑄態)，可通過熱處理適當調整。
摩擦學性能： 與表面硬度HRC 58-62的淬硬鋼蝸桿配對時，具有極低的摩擦系數和優異的耐磨表現。
4. 與其他常用蝸輪材料的對比
材料牌號 (標準) 材料類型 優點 缺點 適用場景
CAC702 (JIS) 鋁青銅 綜合性能最優：耐磨、抗咬合、強度高、耐腐蝕 成本較高 重載、高速、連續運行的關鍵傳動
CAC406 (JIS) / ZCuSn12Pb1 錫磷青銅 鑄造性能好，減摩性優異，成本較低 強度、硬度、耐溫性不如鋁青銅 中低速、中輕載荷，對減震性要求高的場合
CAC703 (JIS) 高強度鋁青銅 強度、硬度比CAC702更高，更耐磨 韌性稍差，對沖擊載荷更敏感 極端重載、低速，耐磨性要求極高的場合
MC901 (尼龍) 工程塑料 重量輕、自潤滑、噪音極低、成本低 強度、剛度、耐溫性差，熱膨脹系數大 極輕載荷、低速、無聲傳動，如儀器儀表
結論：CAC702是高性能蝸輪的首選材料之一，在負載和能力上實現了很好的平衡。
5. 設計與制造要點
配對蝸桿： 蝸桿必須使用高硬度的材料，通常為滲碳鋼（如SCM415） 或中碳合金鋼（如S45C），并經過淬火和磨削處理，表面硬度通常要求在HRC 58以上。軟硬配對是保證傳動性能和使用壽命的關鍵。
熱處理： CAC702鑄件通常進行去應力退火，以消除鑄造內應力，穩定尺寸，有時也通過熱處理來優化硬度和韌性配比。
潤滑： 必須使用極壓型齒輪油（EP齒輪油）。潤滑油不僅能減少摩擦和磨損，還能帶走嚙合產生的大量熱量，防止膠合失效。粘度等級需根據蝸桿轉速和工作溫度選擇。
6. 常見應用領域
CAC702蝸輪廣泛應用于需要大減速比、高扭矩和可靠性的工業領域：
重型機械設備： 起重機、挖掘機、卷揚機、升降機
冶金和礦山機械： 軋鋼機、破碎機、球磨機
船舶設備： 舵機、錨機、絞車
化工和能源機械： 大型閥門驅動、攪拌設備
高精度傳動： 數控轉臺、雷達天線驅動
總結
日本CAC702是一種高性能的鋁青銅鑄造材料，因其卓越的耐磨性、抗咬合性和高強度，成為制造重載、高速蝸輪的理想選擇。 在設計時，務必為其配對高硬度的淬硬鋼蝸桿，并保證充足、合適的潤滑，才能充分發揮其材料潛力，實現長久、穩定、高效的傳動。
如果您有具體的應用工況（如傳遞扭矩、轉速、工作環境等），可以進一步進行更精確的選型和設計驗證。