Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Конструирование узлов машин 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

45, 40Х, 40ХН, 35ХМ и др. Зуья колес из улучшаемых сталей хорошо прираба-тьгааются и не подвержены хрупкому разрушению, но имеют ограниченную нагрузочную способность. Применяют в слабо- и средненагруженных передачах. Область применения улучшенных зубчагглЕс колес сокращается.

и -т.о. колеса -улучшение, твердость 269-302 НВ; т. о. шестерни - улучшение и закалка ТВЧ. твердость поверхности в зависимости от марки стали (см. табл. 2.1) 45...50 HRC, 48...53 HRC,. Твердость сердцевины зуба соответствует термообработке уjRmeHne. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 40Х, 40ХН, 35ХМ и др.

1П -т.о. колеса и шестерни одинаковая - улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности в зависимости от марки стали: 45...50 HRCg, 48...53 HRCg. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 40Х, 40ХН, 35ХМ и др.

IV-т.о. колеса-улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности в зависимости сгг марки стали (табл. 2.1) 45...50 HRC3, 48...53 HRQ; т.о. 01естерии - улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности 56..-63 HRCg. Материал шестерни - стали марок 20Х, 20ХН2М, 18ХГТ, I2XH3A и др.

V -т.о. колеса и шестерни одинаковая -улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности 56...63 HRCg. Цементация (поверхностное насыщение углеродом) с последуюшей .ч£1Калкой наряду с болыдой твердостью поверхностных слоев обеспечивает и высо!Ото прочность зубьев на изгиб. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 20Х, 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХНЗА, 25ХГМ и др.

Кроме цементахщи применяют также ншроцемеитацто (твердость поверхности 56...63 HRC3, стали марок 25ХГМ, ЗОХГТ) и азотщювяние (твердость поверхности 58...67 HRC стали марок 38Х2МЮА, 40ХНМА).

При поверхностной термической или химико-термической обработке зубьев механические характеристики сердцевины зуба определяет предшсегвуюшая термическая обработка (улучшение).

Несущая способность яубча/пых передач по контактной прочности тем выше, чем выше пощтюапная твердость зубьев. Поэтому целесообразно применение поверхностного термического или химико-термического упрочнения. Эти виды упрочнения позволяют в несколько раз повысить нагрузочную способность передачи по сравнению с улучшаемыми сталями. Например, доп>скрхмис контактные напряжения о]н цементованных збчатых колес в два раза превышают значения о]ц колес, подвергнутых термическому улучшению, что позволяет уменьшить массу в четыре раза.

Однако при назначении твердости рабочих поверхностей зубьев следует иметь в виду, что большей твердости соответствует более сложная технология изготовления зубчатых колес и малые размеры передачи (чга может привести к трудностям при конструктивной разработке узла).

Допускаемые контактные напряжения [а]] для шестерни и [о]н2 ЛЛЯ колеса определяют по общей зависимоста {но с подстановкой соответствующих метров для шестерни и колеса), учитывая влияние на контактную прочность долговечности (ресурса), шероховатости сопрягаемых поверхностей зубьев и О1фухной скорости:

Предел контактной вы11ослввостнан1т1 вычисляют по эмпирическим формулам в зависимости от материала и способа термической обработки зубчатого колеса и (федней твердости (HBp или HRC3c.p) на поатоста зубьев (табл. 2.2).



Таблица 2.2

Улучшение Повч)хностная э;

Азопфоваиие

Средняя псрпоеп ш

Сталь

поверхкосга

< 330 НВ

Углеродистая и ле-

40...56 HRC

гированная

> S6 HRC

> 52 HRq

2 НВ * 70 17 HRC, + 200

23 HRC

loio

Минимальные значения коэффициента запаса прочности для зубчатых колес с однородной структурой материала (улучшенных, объемно-закаленных) =1,1; дтя зубчатых колес с поверхностным упрочнением = 1,2.

Коэффициент долговечности ZAy4HTbTBaeT влияние ресурса

fffo/f при условии 1 < Ял- Zm. (2.1)

Число Ufja циклов, соответствугощее перелому кривой усталости, определяют по средней твердости поверхностей зубьев:

Дяс=30НВ,/М2 -Ю.

Твердость в единицах HRC переводят в единшш НВ:

HRQ..

НВ-----

440 460 480 495

Pe<qT)c передачи в числах циклов перемены напряжений при частоте вращения л, мин и времени работы час;

где Пз - число вхождений в зацепление зуба рассчитываемого колеса за един его оборот (численно равно числу колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым), рис. 2.1.

В общем случае суммарное время Lj, (в ч) работы передачи вычисляют по формуле

где L -число лет работы, - юэффициент годового использования передачи; Key, - коэффициент суточного использования передачи.

В соответствии с кривой усталости напряжения стн не могут иметь значений меньших aniim- Поэтому при Nt > Nhg принимают Л1 = NijQ

Дия длительно работающих быстроходных передач Ihg и следовательно,

= 1, что и учитывает первый знак неравенства в формуле (2.1). Второй знак неравенства ограничивает допускаемые напряжения по условию предотвраидения пластической деформации или 1фупкого разрушения поверхностного слоя: Zjvmax - = 2,6 для материалов с однородшж структурой (улучшенных, объемно-закаленных) и Z , = 1,8 для Поверхностно-упрочненных материалов (закалка ТВЧ, цементация, азотирование).

Коэффициент Zr, учитывающий влияние шерюишатости сопряженных поверхностей зубьев, принимают для зубчатого колеса пары с более грубой поверхностью в зависимости от Шфаметра Ra шерсмжатости (J= 1-0.9). Большие



значения соответствуют шлифованным и полированным повч>хностям (До = 0,63.-1,25 мкм).

Коэффициент учитывает влияние окружной скорости V{Z= 1...I,15). Меньшие значения соответствуют твердым передачам, работающим при малых окружных скоростях (Удо 5 м/с). При более высоких значениях окружной скорости возникают лучшие условия для создания надежного масляного слоя между ксшакгарующими поверхностями зубь-ев, что позволяет повысить допусСаемые напряжения:

Zv= 0,85t 2l, при Д< 350НВ; Zv = 0,925 У- й 1, при > 350НВ.

Допуаашюе напряжение [oJh сдя цилиндрических и конических передач с прямыми зубьями равно меньшему из допускаемых напряжений шестерни loJm и колеса (oJh?-

Для цилиндрических и конических передач с непрямыми зубьями в связи с расположениемлинииконтакта подуглом к полюсной линии дощ>асаемыенащ>яжения можно повысить до значения:

о]н = .45((сн. + lalHz) й Ин п, при выполнении условия:

для циливдрических передач 1с]н 1,25а1нпипа-

для конических передач [о]н й 1,15- [oIhouh, где lolHmio - меньшее из двух: (oIki.

Допускаемые напряжения иэтнба зубьев шестерки (с] и колеса [g]/-j определяют по обшей зависимости (но с подстановкой соответствующих параметров для шестерни и колеса), учитывая влияние на сопротивление усталости при изгибе долгопсчности (ресурса), шероховатости поверхности выкружки (переходной поверхности между смежными зубьнми) и реверса (двусторстшего приложения) нагрузки:

Предел выносливости о/цт при отнулевом цикле напряжений вьршсляют по эмирическим формулам (табл. 2.3).

Таблиц

а 2-3

rpjtuva LTXTttt

Твеиюсгъ л(йи1.

на поверхносш

всерццевиш!

Улучшение

4S, 40Х, 40ХН, 35ХМ

< 350 НВ

< 350 НВ

Закалха ТВЧ по контуру зубью

40Х, 40ХН,

48-52 HRC.

27-35 HRC

600-700

Закалка ТВЧ сооэная О мм)

35ХМ

48-52 HRC

48-52 HRC

500-600

Цемектащм

20Х,

750- ОО

Цементация с автоматическим ре1ул1фованием процесса

20ХН2М, 18ХГТ. 25ХГМ, 12ХНЗА

57-62 НВС.

30-45

850-950

38Х2Ю. 40ХНМА

< 67 ШС;

24-40 HRC,

12 HRC + +29



1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка