Основные материалы механических компонентов привода

Машины

Основными материалами механических элементов привода являются стали, чугуны, сплавы из цветных металлов, а также неметаллические

конструкционные материалы (металлокерамика, пластмассы и т.д.).

В силовых передачах применяют стальные колеса с упрочнением поверхности. Для ответственных, тяжело нагруженных с ограниченными габаритами передач рабочие поверхности зубьев упрочняют до твердости НВ>400. При этом сердцевина остается более мягкой, пластичной. Упрочнение поверхности производится: закалкой токами высокой частоты (HRC 45…55 для колес с m>5), цементацией (HRC 50…62), нитроцементация (HRC>56) и азотированием (HRC 50…60). Закалка токами высокой частоты (ТВЧ) по контуру зуба более производительна, чем цементация и азотирование, но технологически сложнее. Цементация,нитроцементация и азотирование позволяют получать колеса с большей нагрузочной способностью, но при этом повышается хрупкость материала и снижается сопротивление ударам.

Малоответственные передачи без ограничения габаритов колеса подвергают объемной закалке с высоким отпуском (зубья имеют по всему сечению одинаковую твердость НВ£350). Применяется также поверхностная закалка (HRC 40…50), отжиг (НВ£350), нормализация (НВ£350) и улучшение (НВ£350). При назначении твердости учитывают, что c увеличением размеров колес твердость уменьшают, соблюдая условие (НВ)_min≥200. Твердость рабочих поверхностей зубьев ведущего колеса должна быть больше на (30…50) единиц НВ во избежание заедания. В малоответственных открытых передачах возможно применение чугунных колес, которые имеют меньшую склонность к заеданию и дешевле остальных. Но чугунные колеса не выдерживают ударных нагрузок.

Передачи с колесами из неметаллических материалов обладают меньшей массой, лучшей коррозионной стойкостью и бесшумностью работы, но имеют малую нагрузочную способность.Сплавы цветных металлов используют для втулок, сепараторов подшипников качения, венцов червячных колес (оловянные, безоловянные бронзы и латуни).

Для изготовления валов применяют среднеуглеродистые, легирован-ныеконструкционные стали. Рабочие тела подшипников качения (шарики и ролики) изготавливают из специальных подшипниковых сталей, обладающих повышенной износостойкостью и прочностью при переменных напряжениях (твердость поверхности после термообработки 62…66 HRC).Литые детали (корпусы, крышки, шкивы) изготавливают из литейных сталей, сплавов цветных металлов и чугунов.

Крепежные и другие метизные изделия выполняют из углеродистых сталей и цветных сплавов.

Технологические требования к сборке механическихкомпо-

Нентов привода машин

 

Работоспособность машины во многом зависит от точности изготовления деталей и сборки их в узлы, а также сопряжения узлов между собой.Соединение механических компонентов привода производится согласно требованиям единой системы допусков и посадок, в которой проектный размер детали принимают за базовый (нулевой) и называют номинальным, а разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми предельными размерами называется допуском.

Величина допуска назначается в соответствии с квалитетами (степенями точности). Наибольшее и наименьшее отклонения предельных раз-меров с учетом  положения относительно номинального размераустанавливает поле допуска.

Сочетание полей допусковохватываемой и охватывающейдеталейобразует посадку.

Посадкимогут быть: с натягом - для неподвижного соединения без дополнительного крепежа; переходными - для неподвижного соединения с дополнительным креплением посредством шпонок, штифтов и винтов, позволяющим, при необходимости, производить разборку и сборку; подвижными -  для обеспечения относительногоперемещения сопрягаемых элементов.

Посадки осуществляют варьированием предельных отклонений: 

- вала при неизменных предельных отклонениях отверстия для всех посадок - система отверстия; 

- отверстия, когда предельные отклонения вала постоянны, и различные посадки образуются изменением предельных отклонений отверстия- система вала; 

- комбинированным сочетанием допусков вала и отверстия.

Посадку обозначают указанием полей допуска сопрягаемых элементов после номинального размера, используя при этом буквы латинского алфавита (прописные - для отверстия, строчные – для вала) с указанием квалитета или числовыми указаниями отклонений, а также совместным указанием поля допуска, квалитета и числовых значений отклонений.

На качество сопряжения звеньев влияют неточности формы сопрягаемых поверхностей, отклонение от взаимного расположения деталей, а также состояние поверхностей, ее волнистость и шероховатость.

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ