Матеріали зубчастих коліс

Вибір матеріала зубчатих коліс залежить від призначення передачі та умов її роботи. В якості матеріалів коліс використовують сталі, чавуни та пластмаси.

Сталі. Основними матеріалами для зубчастих коліс є термічно оброблені сталі. В залежності від міцності стальні зубчасті колеса поділяються на дві групи.

Перша група - колеса з міцністю поверхней зубів Н<350 НВ. Використовуються в слабо- та середньонавантажених передачах . Матеріалами для коліс цієї групи є вуглеводневі сталі 35,40,45,50,50Г,леговані сталі 40Х,45Х,40ХН та ін. Термообробку – покращення виконують до нарізання зубів. Колеса при міцності поверхні зубів Н 350 НВ добре припрацьовуються та не піддаються крихкому розрушенню.

Для рівномірного зношення зубів та кращого припрацьовування міцність шестерні прямозубої передачі повинна бути на ( 25...50)НВ більше міцності колеса.

Для косозубих передач міцність НВ робочих поврхней зубів шестерні бажана якомога більша..

Друга група – колеса з міцністю поверхней Н>350 НВ. Висока міцність робочих поверхонь зубів досягається об’ємним та поверхневим загартуванням .Ці види термообробки дозволяють в декілька разів підвищити навантажену спроможність передачі в порівнянні з покращеними сталями.

Зуби коліс з міцністю поверхней Н>350 НВ не прироблюються. Для неприроблених зубчастих передач забезпечувати різність міцності зубів шестерні та колеса не вимагається.

Поверхневе загартування зубів з нагріванням струмами високої частоти (с.в.ч.) бажано для шестерень з модулем m>2 мм, які працюють з покращеними колесами через добру приробку зубів. При малих модулях дрібний зуб загартовується наскрізь, що робить його крихким і супроводжується коробленням. Для загартування с.в.ч. використовують сталі 45,40Х,40ХН,35ХМ.

Цементацію використовують для коліс, розміри яких повинні бути мінімальними (авіація, транспорт і т.п.) . Для цементації використовують сталі 20Х,12ХН3А та ін.

Азотирування забезпечує особливо високу міцність поверхневих слоїв зубів. Для передач, в яких відсутнє абразивне зношування зубів, можливе використання азотирування. Воно супроводжується малим коробленням та дозволяє отримати зуби 7-ї степені точності без фінішних операцій. Для підвищення міцності серцевини зуба заготовку колеса покращують. Для азотирування використовують сталі 40ХНМА,40Х2НМА,38ХМЮА,38Х2Ю.

Колеса з міцністю Н>350 НВ нарізають до термообробки. Обробку зубів виконують після термообробки.

Вибір марок сталей для зубчастих коліс. Без термічної обробки механічні характеристики всіх сталей близькі ,тому використання легованих сталей без термообробки не допускається.

Проколювання сталей різне: високолегованих – найбільше, вуглеводневих – найменше. Сталі з поганим проколюванням при великих розрізах заготовок неможливо термічно обробити на високу міцність. Тому марку сталі для зубчастих коліс вибирають з розрахунком розмірів їх заготовок.

Рекомендуються слідуючі сталі і варіанти термічної обробки ( т.о.):

1 - марки сталей однакові для колеса та шестерні : 45, 40Х,40ХН,35ХМ та ін. Т.о. колеса - покращення ,міцність 235...262 НВ.Т.о. шестерні – покращення, міцність 269...302 НВ;

2 - марки сталей однакові для колеса та шестерні : 40Х.40ХН,35ХМ та ін. Т.о. колеса – покращення, міцність 269...302 НВ. Т.о. шестерні – покращення і загартування с.в.ч.; міцність 45...50 HRC ..48...53 HRC та ін.(залежить від марки сталі);

3 - марки сталей однакові для колеса та шестерні : 40Х,40ХН.35ХМ та ін. Т.о. колеса та шестерні однакові – покращення та загартування с.в.ч.; міцність 45...50 HRC, 48…53 HRC та ін.(залежить від марки сталі);

4 - марки сталей для колеса : 40Х,40ХН.35ХМ та ін. Т.о. колеса – покращення і загартування с.в.ч.; міцність 45...50 HRC, 48...53HRC та ін.(залежить від марки сталі).

Марки сталей для шестерні : 20Х,20ХНМ,18ХГТ та ін. Т.о. шестерні – покращення , цементація та загартування; міцність 56...63 HRC ;

5 - марки сталі однакові для колеса та шестерні : 20Х,20ХНМ.18 ХГТ та ін. Т.о. колеса та шестерні однакові - покращення , цементація та загартування ;міцність 56...63 HRC .

Стальне лиття. Використовують для виготовлення крупних зубчастих коліс (d a .> 500 мм ) . Використовують сталі 35 Л....55 Л . Литі колеса нормалізують.

Чавуни. Використовують при виготовленні зубчастих коліс тихохідних відкритих передач. Рекомендуються чавуни СЧ18...СЧ 35 .Зуби чавунних коліс добре приробляються ,але мають понижену міцність на згині.

Пластмаси. Використовують в скороходних слабонавантажених передачах для шестерен ,які працюють в парі з металевими колесами .Зубчасті колеса із пластмас відрізняються безшумністю та плавністю ходу. Найбільш розповсюджені текстоліт, лигнофоль, капролон, поліформальдегід.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: