Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Практикой эксплуатации и специальными исследованиями установ­лено, что нагрузка, допускаемая по контактной прочности зубьев, определяется в основном твердостью поверхности материала. Наибольшую твердость, а следовательно и наименьшие габариты и массу передачи можно получить при изготовлении зубчатых колес из сталей, подвергну­тых термической и химико-термической обработке.

Основным материалом для изготовления зубчатых колес силовых передач служат легированные или углеродистые стали. В зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев после термической обработки зубчатые колеса можно условно разделить на две группы: с твердостью не более 350 НВ — нормализованные или улучшенные, с твердостью более 350 НВ (более 45 HRC) — закаленные, цементованные, нитроцементованные, азотированные.

При твердости материала не более 350 НВ чистовое нарезание зубьев производят после окончательной термической обработки заготовки.

Поверхности нормализованных и улучшенных зубьев хорошо прирабатываются, в результате чего погрешности, допущенные при нарезании зубьев и сборке передачи, частично устраняются. К недостаткам улучшенных и нормализованных зубчатых колес следует отнести их сравнительно невысокую прочность, вследствие чего передачи с такими колесами получаются относительно больших размеров. Поэтому рассматриваемые способы упрочнения зубьев используют в передачах, масса и размеры которых строго не ограничены.

Известно, что масса деталей резко уменьшается с увеличением допускаемых контактных напряжений . Величина  связана с твердостью контактирующих поверхностей зависимостью, близкой к прямопропорциональной. Для снижения массы деталей следует назначать по возможности более высокие твердости активных поверхностей зубьев.

В правильно спроектированной зубчатой паре соотношение твердостей активных поверхностей зубьев шестерни и колеса не может быть выбрано произвольно.

При твердости зубьев до 350 НВ для их лучшей приработки твердость шестерни Н₁ на (10–15) НВ больше твердости колеса Н_2.

Если твердость рабочих поверхностей зубьев не превышает 350–400 НВ, то для снижения опасности заедания и увеличения несущей способности косозубых передач следует выдерживать условие Н₁ – Н₂ ≥ 40–50 НВ, где Н₁ и Н₂ — твердость рабочих поверхностей шестерни и колеса соответственно.

Повысить несущую способность косозубой передачи на 25–30% можно при назначении Н₁ ≥ 400 НВ, а Н₂ ≤ 320 НВ, где Н₁ и Н₂ — твердость рабочих поверхностей шестерни и колеса соответственно.

Для малонагруженных передач находят применение стальное литье и чугун. При специальных требованиях используют неметаллические зубчатые колеса.

В табл. 4.1 приведены усредненные значения механических характеристик и виды термообработки некоторых распространенных марок конструкционных сталей (углеродистых качественных ГОСТ 1050–88 и легированных ГОСТ 4543–71), используемых для изготовления зубчатых колес, а также других деталей машин (валов, осей, звездочек цепных передач, червяков, деталей муфт и т. п.). Как следует из таблицы, механические характеристики сталей зависят не только от химического состава и вида термообработки, но и от размеров характерного сечения заготовок (рис. 4.1).

Отсюда можно сделать вывод, что выбор материала зубчатых колес является важным этапом при проектировании редуктора.

Для стали одной и той же марки в зависимости от термической обработки можно получить различные механические свойства, поэтому с целью сокращения номенклатуры материалов для шестерни и колеса передачи обычно применяют одну и ту же сталь.

Для унификации используемых в производстве материалов и упрощения изготовления запасных частей рекомендуется выбирать стали следующих марок:

1) нормализация — 35, 45, 35Л;

2) улучшение — 45, 40Х, 35ХМ, 40ХН, 45Л, 40ГЛ;

3) закалка при нагреве ТВЧ-35ХМ, 40ХН, 50ХН, применение углеродистых сталей типа «Сталь 45» недопустимо;

4) пламенная закалка — 35ХМ, 40ХН;

5) объёмная закалка — 45, 40Х, 35ХМ, 40ХН;

6) цементация — 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХНЗА;

7) газовая нитроцементация — 25ХГМ;

8) азотирование (мягкое) — 40ХН2МА.

Таблица 4.1

Механические характеристики сталей некоторых марок, используемых для изготовления зубчатых колес и других деталей машин

Марка стали	Диаметр D, мм	Ширина S, мм	Твердость		Предел		Термическая обработка
			сердцевины (HB)	поверхности (HRCэ)	прочности sВ	текучести sТ
					МПа

Поковка или штамповка

35 Любой Любая 163–192 — 550 270 Нормализация 45 То же То же 179–207 — 600 320 То же 45 125 80 235–262 — 780 540 Улучшение 45 80 50 269–302 — 890 650 То же 40X 200 125 235–262 — 790 640 '' 40X 125 80 269–302 — 900 750 '' 40X 125 80 269–302 45–50 900 750 Улучшение + закалка при нагреве ТВЧ 35XM 315 200 235–262 — 800 670 Улучшение 35XM 200 125 269–302 — 920 790 То же 35XM 200 125 269–302 48–53 920 790 Улучшение + закалка при нагреве ТВЧ 40XH 315 200 235–262 — 800 630 Улучшение 40XH 200 125 269–302 — 920 750 То же 40XH 200 125 269–302 48–53 920 750 Улучшение + закалка при нагреве ТВЧ 50XH 200 125 269–302 50–56 1100 900 То же 20XH2M 200 125 300–400 56–63 1000 800 Улучшение + цементация + закалка 18ХГТ 200 125 300–400 56–63 1000 800 То же 12ХН3А 200 125 300–400 56–63 1000 800 '' 25ХГМ 200 125 300–400 56–63 1000 800 '' 40ХН2МА 125 80 269–302 50–56 980 780 Улучшение + азотирование

Стальная отливка

35Л Любой Любая 163–207 — 550 270 Нормализация 45Л 315 200 207–235 — 680 440 Улучшение 50ГЛ 315 200 235–262 — 850 600 То же

Примечание — При сплошных дисках колес S = b_2.

Рисунок 4.1 — Размеры характерных сечений заготовок