Материалы зубчатых колес

Основным материалом для изготовления зубчатых колес служит термически обработанная сталь, по сравнению с другими материалами она в наибольшей степени обеспечивает контактную прочность и прочность зубьев на изгиб.

В зависимости от твердости (или термообработки) стальные зубчатые колеса разделяют на две группы: твердостью НВ > 350 (с объемной закалкой, закалкой током высокой частоты, цементацией, азотированием); твердостью НВ £ 350 (зубчатые колеса из нормализованной или улучшенной стали).

Применение материала с НВ > 350 позволяет существенно повысить нагрузочную способность зубчатых передач, однако колеса из такого материала плохо прирабатываются, поэтому требуют высокой точности изготовления, повышенной жесткости опор и валов. Кроме того, нарезание зубьев при высокой твердости материала затруднено. Это обусловливает выполнение термообработки после нарезания зубьев. Часто некоторые виды термообработки вызывают значительное коробление зубьев. Исправление формы зубьев требует осуществления дополнительных операций: шлифовки, притирки, обкатки, которые проще выполнить в условиях крупносерийного и массового производства, когда окупаются затраты на специальное оборудование, инструменты и приспособления.

Твердость материала НВ £ 350 позволяет производить нарезание зубьев после термообработки. При этом можно получать высокую точность без применения дорогих отделочных операций. Колеса этой группы хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению при динамических нагрузках. Для лучшей приработки зубьев твердость шестерни рекомендуется назначать на 30 - 50 единиц больше твердости колеса.

Технологические преимущества материала при НВ £ 350 обеспечили ему широкое распространение для изготовления заготовок колес в условиях индивидуального и мелкосерийного производства, в мало- и средненагруженных передачах.

Учитывая, что заданием предусмотрено проектирование индивидуального привода, рекомендуется выбирать материал для зубчатых колес с твердостью НВ £ 350. Для получения передач небольших габаритов следует подобрать материал шестерни твердостью, близкой к НВ» 300.

Механические характеристики сталей, используемых для изготовления зубчатых колес и других деталей машин, приведены в табл. П.1 [2, с. 11, 12; 3, с. 8, 9]. С целью сокращения номенклатуры материалов в двух- и многоступенчатых редукторах назначают одну и ту же марку стали для всех шестерен (аналогично и для колес).

Данные о материалах, применяемых для изготовления заготовок колес, необходимо представить в виде табл. 1.1.

Т а б л и ц а 1.1

Механические характеристики материалов зубчатых колес

Зубчатое колесо	Марка стали	Термообра-ботка	Твердость поверхности зубьев НВ, кгс/мм^2	Предел прочности sв, МПа

Дата добавления: 2015-07-13