Материалы зубчатых колёс

Определяющими факторами при выборе материала зубчатых колёс являются:

– режим работы передачи: степень нагруженности, окружная скорость;-

– габаритные и массовые требования;

– экономические соображения.

Наиболее распространёнными материалами зубчатых колёс силовых передач являются углеродистые стали.

Для цилиндрических и конических колёс, работающих с небольшими окружными скоростями (до 3 м/с), обычно применяют качественные конструкционные стали 20…35, при повышенных скоростях – стали 45. 50 и легированные стали 20Х, 40Х, 12ХН3А. Повышение долговечности зубчатых передач может быть достигнуто, если зубья малого колеса (шестерни), нагружаемые чаще, выполнить с более высокой твёрдостью рабочих поверхностей по сравнению со вторым колесом. С этой целью для изготовления шестерни выбирают более качественный материал или предусматривают упрочнение зубьев.

В малонагруженных мелкомодульных передачах прочность зубьев не является определяющим фактором и почти всегда обеспечена с большим запасом. В таких передачах материалы колёс выбирают исходя из минимального износа зубьев. Из этих соображений шестерни изготовляют из углеродистых сталей (35, 45, 50, У8А, У10А) или легированных сталей (40Х, 12ХН3А и др.), а колёса – из цветных металлов и сплавов (бронза БрОЦС6-6-3, БрАЖ9-4), латуни (ЛС59-1) и др.

Вопросы для самопроверки

1. Для чего применяют передаточные механизмы? Виды передаточных механизмов, их основные внешние характеристики.

2. Зубчатые механизмы (передачи), область применения, достоинства и недостатки.

3. Как классифицируются зубчатые передачи по геометрическим и функциональным особенностям?

4. Назовите основные, на Ваш взгляд, пять основных требований, которые должны быть предъявлены к зубчатым передачам.

5. Сформулируйте основной закон зацепления. Какие кривые называют сопряжёнными?

6. Эвольвента окружности и её свойства. Уравнения эвольвенты в полярных координатах.

7. Покажите, что передаточное отношение зубчатой передачи с эвольвентным профилем зубьев величина постоянна. Что такое полюс зацепления, линия зацепления и угол зацепления?

8. Геометрические параметры эвольвентных прямозубых передач.