Вибір матеріалів коліс передачі

Вибираємо матеріал для виготовлення шестерні (ведуче зубчасте колесо) і колеса (ведене зубчасте колесо). Для виготовлення коліс рекомендується вибирати сталі з твердістю за Бринелем (НВ) в межах 150 < HB <350. Однак при значних обертових моментах, що діють на вали передачі, з метою зменшення габаритів передачі, можна вибрати і матеріал з більшою твердістю. Тоді твердість міряють в одиницях твердості за Роквелом по шкалі С (НRC). (Для довідки 1HRC ≈ 10HB). Рекомендації щодо вибору варіантів матеріалів для шестерні та колеса наведені в табл.9. При виборі матеріалів коліс і способу їх термічної і хімічної обробки слід враховувати рекомендацію: твердість матеріалу шестерні повинна бути більшою від твердості матеріалу колеса (для малої і середньої твердості), або рівною їй (при великій твердості матеріалів коліс).

 

Таблиця 9

Рекомендації щодо вибору варіантів матеріалів

Шестерні і колеса

Варіант	Шестерня			Колесо
	Марка сталі	Термообробка	Твердість	Марка сталі	Термообробка	Твердість
1	40Х, 45, 40ХН	Покращання	269-302 НВ	40Х, 45, 40ХН	Покращання	235-262 НВ
2	40Х, 40ХН, 35ХМ	Покращання та гартування СВЧ	40-53 НRС	40Х, 40ХН, 30ХМ	Покращання	269-302 НВ
3	40Х, 40ХН, 35ХМ	Покращання та гартування СВЧ	40-53 НRС	40Х, 40ХН, 35ХМ	Покращання та гартування СВЧ	45-53 НRС
4	20Х, 20ХНМ	Покращання, цементація та гартування	57-63 НRС	40Х, 40ХН, 35ХМ	Покращання та гартування СВЧ	45-53 НRС
5	20Х, 20ХНМ	Покращання, цементація та гартування	56-63 НRС	20Х, 20ХНМ	Покращання, цементація та гартування	56-63 НRС

 

Дані для вибраного матеріалу коліс і способу його обробки заносять в табл. 10.

 

Таблиця 10

Матеріал, обробка і твердість шестерні та колеса

Параметр	Шестерня	Колесо
Матеріал
Обробка
Твердість (за Бринелем або Роквелом)

Допустимі напруження для розрахунку

Зубчастої передачі

4.2.1. Визначення допустимих контактних напружень.

При розрахунках активних поверхонь зубців на контактну витривалість в передачах з нерегламентованою довговічністю допустиме контактне напруження  визначається за формулою

,

де:  - розрахункова границя контактної витривалості поверхонь зубців колеса; Z_R - коефіцієнт, що враховує шорсткість спряжених поверхонь зубців (беруть для колеса з шорсткішою поверхнею); S_H  - коефіцієнт запасу, який приймається дляколеса з однорідною структурою  S_H = 1,1; для колеса з поверхневим зміцненням зубів S_H = 1,2.

Значення коефіцієнтів Z_R:

Z_R = 1 при R_a = 0,63÷1,25 мкм;

Z_R = 0,95 при R_a = 1,25÷2,50 мкм;

Z_R = 0,9 при R_z = 10÷40 мкм.

Величина границі контактної витривалості  для деяких вуглецевих і легованих сталей, що використовуються для виготовлення коліс, при різних видах обробки наведена в табл.11.

 

Таблиця 11