2020-06-12
121
2.1.1 Выбрать материал и способ упрочнения зубчатых колес, предельные значения размеров заготовки шестерни (Dпред – диаметр) и колеса (Sпред– толщина обода или диска) (таблицы 5, 6).
Основными материалами для зубчатых колес являются стали, подвергнутые термической обработке, так как они по сравнению с другими материалами в наибольшей степени обеспечивают контактную прочность и прочность зубьев на изгиб. Реже зубчатые колеса выполняют из чугуна и пластмасс. В зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев различают:
– колеса с твердостью поверхностей зубьев Н< 350 НВ. Применяют в слабо- и средненагруженных передачах, а также в передачах с большими колесами, термическая обработка которых затруднена. Эти колеса хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению. Для равномерного изнашивания зубьев твердость шестерни прямозубой передачи должна быть на 20...50 НВ больше твердости колеса. Для косозубых передач твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни должна быть на 40...70 НВ больше твердости колеса;
|
|
|
– колеса с твердостью поверхностей зубьев H > 350 НВ (H> 45 
).С увеличением твердости рабочих поверхностей зубьев повышается их контактнаяпрочность и соответственно нагрузочная способность, возрастают также износостойкость и сопротивление заеданию зубьев. Высокая твердость рабочих поверхностей зубьев достигается объемной и поверхностной закалкой. Зубья колес этой группы не должны прирабатываться, колеса нарезают до термообработки, отделку зубьев производят после термообработки.
Поверхностная закалка зубьев токами высокой частоты (ТВЧ) целесообразна для шестерен с модулем m > 2 мм, работающих с улучшенными колесами, ввиду хорошей приработки зубьев.
Рекомендуются следующие стали и варианты термической обработки при выполнении данного курсового проекта:
группа 1:
марки сталей одинаковы для шестерни и колеса (40, 45, 40Х, 40ХН, 35ХМ и др.);
термическая обработка шестерни — улучшение, твердость Н1≤350 НВ;
термическая обработка колеса — нормализация или улучшение, твердостьH2≤350 НВ;
разность твердостей НВ1-НВ2 ≤ 70.
группа 2:
марки сталей одинаковы для шестерни и колеса (40Х, 40ХН, 35ХМ и др.);
термическая обработка шестерни – улучшение и закалка ТВЧ, твердостьH1≥ 45 HRCэ;
термическая обработка колеса – улучшение, твердость H2≤350 НВ;
разность твердостей НВ1-НВ2≥ 70.
Таблица 5 — Выбор материала, термообработки и твердости [5]
Для зубчатой пары колес выбирают одинаковый материал для шестерни и колеса. Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их приработки твердость шестерни HB1 назначается больше твердости колеса НВ2. При этом следует ориентироваться на дешевые марки стали: 40, 45, 40Х.
|
|
|
2.1.1 Выбрать твердость зубьев шестерни HB1 и колеса НВ2.
2.1.2 Определить разность твердостей зубьев шестерни и колеса:
HB1 – HB2.
При этом надо соблюсти необходимую разность средних твердостей зубьев шестерни и колеса.
Таблица 6 — Механические характеристики материала [3]
