ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Материалы зубчатых колес из "Справочник металлиста Том 1 Изд.2 " Необходимые сведения о материалах и видах термообработки даны в т. 2 и поэтому здесь приводятся только краткие указания, относящиеся в основном к выбору стали в зависимости от требований, специфических для зубчатых передач. [c.827] Основным материалом для изготовления зубчатых колес и единственным — для колес высоконагруженных передач с минимальными габаритами и весом является термообработанная сталь. [c.827] В большинстве случаев несущая способность зубчатых передач лимитируется не прочностью зубьев на излом, а прочностью их рабочих поверхностей, так как обычно удается подобрать такое значение г , при котором напряжения изгиба не превышают допустимую величину при использовании ресурса, лимитируемого контактной прочностью. Исключение составляют скоростные реверсивные передачи с высокой твердостью рабочих поверхностей зубьев, передачи весьма кратковременного действия и др. [c.827] В связи с этим габариты и вес зубчатых передач определяют обычно из расчета на прочность рабочих поверхностей зубьев (из расчета на контактную прочность). [c.827] Здесь а, Q, С и С — некоторые постоянные коэффициенты. Вес зубчатой пары с заданным i связан с величиной btig, зависимостью, достаточно близкой к линейной. Поэтому, как следует из формул (47) и (47а), с повышением твердости НВ рабочих поверхностей зубьев снижается вес и габариты передачи. [c.827] Высокая твердость зубьев достигается объемной закалкой с низким отпуском, поверхностной закалкой и химикотермической обработкой (цементацией или цианированием с последующей закалкой, азотированием). [c.827] Объемная закалка с низким отпуском используется для зубчатых колес с высокой твердостью из сталей с содержанием С 0,4-f-0,5%. При этой термообработке наблюдается значительное коробление, низкое сопротивление ударным нагрузкам и большой разброс величин предела выносливости. Все это снижает надежность, и поэтому для ответственнь1Х передач такая термообработка не рекомендуется. [c.827] Наилучшие результаты в отношении высокой твердости рабочих поверхностей зубьев обеспечиваются поверхностным упрочнением, достигаемым поверхностной закалкой (т. в. ч. мелких н средних, пламенем — крупных зубчатых колес) и химикотермическим упрочнением. При этом достигается высокая твердость рабочих поверхностей при достаточно вязкой сердцевине. [c.828] Поверхностной закалке подвергаются зубчатые колеса из сталей с содержанием С = 0.4- -0,5% (например, марок 40 45 50Г 40Х 40ХН и др.) твердость рабочих поверхностей 45—56. При закалке только боковых сторон зубьев, вследствие возникновения остаточных растягивающих напряжений в конечных участках закаленного слоя, падает изломная прочность, и наблюдается большой разброс величин нагрузок, лимитируемых изгибной прочностью зубьев. Поэтому такой вид термообработки приемлем в тех случаях, когда запас прочности по изгибным напряжениям весьма значителен (например, не меньше 3). При закалке отдельно каждой впадины по всему контуру удается значительно повысить изломную прочность зубьев против получающейся при объемной закалке. Величины допускаемых контактных напряжений (значения [С ]) при поверхностной закалке назначаются несколько меньшими, чем при цементации (см. табл. 21). По мере совершенствования этого вида термообработки, наблюдается повышение [Ок1 и приближение его к значению, допускаемому для цементованных зубьев. При поверхностной закалке искажения профиля малы, и необходимость шлифования зубьев может возникнуть только при требовании очень высокой точности. [c.828] Современное оборудование позволяет осуществлять закалку при нагреве т. в. ч. отдельных впадин по всему контуру, при т,1 2,5 мм. [c.828] Цементация с последующей закалкой обеспечивает наибольшую несущую способность (по контактной и по изломной прочности) и надежность. [c.828] Для цементованных зубчатых колес используют стали с содержанием С = 0,12-н0,3% (см. табл. 21). При этой термообработке получается твердость рабочих поверхностей HR 57—61. В цементованных зубчатых колесах из легированных сталей достигаются и высокие механические свойства сердцевины (см. табл. 26). Это способствует повышению изгибной прочности зубьев. [c.828] Азотированные зубчатые колеса при очень больших числах циклов изменения напряжений могут нести нагрузку большую, чем цементованные. При относительно малом числе циклов (и особенно при большом диаметре) азотированное зубчатое колесо значительно уступает цементованному. [c.829] Преимущества азотированных зубчатых колес реализуются только при очень высокой точности изготовления в передачах с минимальной неравномерностью распределения удельных контактных нагрузок по ширине зубчатого венца, вызванной деформациями. В косозубых передачах реализовать преимущества азотирования значительно труднее, чем в прямозубых. [c.829] Для повышения степени прилегания зубьев азотированные зубчатые колеса притираются в паре с пастами. При этом снимается хрупкий поверхностный слой нитридов, что способствует повышению надежности передач. [c.829] Цианирование. С помощью цианирования достигается высокая твердость 60—63) зубьев колес из среднеуглеродистых сталей — марок 20Х, 35Х, 40Х, ЗОХГТ. Толщина упрочненного слоя обычно 0,15—0,50 мм. [c.829] В индивидуальном и мелкосерийном производствах, а также для редукторов общего назначения и во многих других случаях зубчатые колеса не подвергаются поверхностному упрочнению после окончательной термообработки — улучшения или нормализации — твердость зубьев мало изменяется по сечению и, как правило, не превышает НВ 350. Зубчатые колеса изготовляют в атом случае из качественных углеродистых и легированных сталей с содержанием С= 0,35 0,5%. Графики для определения среднего значения (или НВ) в зависимости от марки стали, температуры отпуска и размера сечения S приведены на фиг. 39 [14]. [c.829] С целью снижения опасности заедания, повышения надежности шестерни и увеличения несущей способности косозубых и прямозубых передач, в которых Крежг (см. фиг. 30), следует выдерживать условия НВ, in ИВ и НВ, min - НВ., , ) 40. [c.829] Для зубчатых колес крупных размеров используется стальное литье (см. табл, 26). [c.829] Вернуться к основной статье