Главная >> Зубчатые передачи >> Материалы и термообработка зубчатых колес  
 

Материалы и термообработка зубчатых колес


Материал шестерни и колеса (способы термообработки) Условия работы передачи
Сталь (нормализация, улучшение) - чугун Тихоходные передачи больших габаритов невысокой точности (8-9-я степени). Требования к смазке нежесткие
Сталь - сталь (улучшение) Мелкосерийное производство. Редукторы специальные и общего назначения. Нагрузки и скорости невысокие. Требования к габаритам нежесткие
Сталь - сталь (закалка объемная или поверхностная) Колеса со средней несущей способностью и повышенной скоростью коробок передач и специальных редукторов общего машиностроения. Переключение колес осуществляется редко и не на ходу
Сталь - сталь (цементация, нитроцементация с закалкой) Ответственные высоконагр уженные передачи при повышенных требованиях к габаритам. Скорости повышенные. Точность высокая (5, 6, 7-я степени). Часто переключаемые колеса коробок передач
Капрон - сталь (закалка до твердости НВ 3ОО) Колеса, работающие с высокими скоростями и малыми нагрузками, а также при недостаточной жесткости валов. Применяется, кроме того, с целью уменьшения шума. Стальное колесо должно иметь малый параметр шероховатости поверхности зубьев (шлифование или шевингование). Требования к габаритам нежесткие

высоконагруженная косозубая передача Для изготовления зубчатых колес применяют:
- углеродистые качественные стали 40, 45, 50, 55, а также легированные стали марок 40Х, 45Х, 40ХН, ЗОХГТ, 40ХФА, 55Г и другие; термообработка - нормализация, улучшение или закалка;
- легированные стали 20Х, 12ХНЗА, 18ХГТ; термообработка - цементация с закалкой;
- легированные стали 40Х, 40ХФА, 28Х2МЮА; термообработка - азотирование с закалкой;
- отливки из углеродистой стали 45Д, 50Л, 55Л; термообработка - нормализация; д) серый чугун СЧ 30, СЧ35 и высокопрочный чугун ВЧ50-2, ВЧ60-2, ВЧ45-5;
- пластические массы: текстолит ПТ, ПТК, лигнофоль, капрон, древесные слоистые пластики марок ДСП-Б и ДСП-В. В таблице приведены рекомендации по выбору материала и термообработки зубчатой пары в зависимости от условий работы передачи.

Зубчатые колеса небольших размеров изготовляют часто заодно с валом. Колеса больших размеров состоят из обода с нарезанными зубьями, ступицы и соединяющих их диска или спиц. Их устанавливают на валах на шлицах или шпонке (при передаче крутящего момента) и на подшипниках скольжения или качения (когда момент из вал непосредственно не передается) и крепят от осевого перемещения с помощью винтов, штифтов, пружинных колец, гаек, втулок.

Окружная делительная толщина зуба и высота до хорды
Число зубьев колеса ha, мм St, мм Число зубьев колеса ha, мм St, мм
10 1,06175 1,5643 28 1,0221 1,5699
11 1,05599 1,5654 29 1,0212 1,5700
12 1,05136 1,5663 30 1,0206 1,5700
13 1,04739 1,5669 32 1,0192 1,5701
14 1,04410 1,5674 34 1,0182 1,5702
15 1,04110 1,5679 36 1,0171 1,5703
16 1,03856 1,5682 38 1,0162 1,5703
17 1,03630 1,5685 40 1,0154 1,5704
18 1,03429 1,5688 42 1,0146 1,5704
19 1,03249 1,5690 44 1,0141 1,5705
20 1,03080 1,5692 46 1,0134 1,5705
21 1,0293 1,5693 48 1,0128 1,5706
22 1,0281 1,5694 50 1,0123 1,5707
23 1,0268 1,5695 60 1,0119 1,5708
24 1,0257 1,5696 70 1,0088 1,5708
25 1,0246 1,5697 97 1,0064 1,5708
26 1,0237 1,5697 Рейка 1,0000 1,5708
27 1,0218 1,5696      

Для изменения частоты вращения переключением зубчатых колес применяют блоки из двух или трех колес, перемещающиеся по валу со шлицами или направляющей шпонкой. Блоки шестерен конструктивно могут изготовляться цельными, а также составными или собранными на общей втулке.
Среди самых распространенных дефектов зубчатых колес часто встречаются: выкрошивание и износ рабочих поверхностей зубьев, задиры на них, смятие торцов, поломка зубьев, износ посадочного отверстия, шлицев, шпоночного паза. При износе зуба он утоняется, его профиль искажается. Величина износа может быть определена замером с помощью штангензубомера окружной толщины зуба и сравнением ее с расчетной величиной.

Допустимые значения износа зубьев
Механизм Значение, %
Металлорежущие станки:
приводы главного движения 6
механизмы подач (кроме делительных цепей) 8
механизмы вспомогательных перемещений 10
Подъемные краны:
механизмы подъема груза 8
механизмы передвижения 20

Выкрошивание рабочих поверхностей является следствием повышенных усталостных напряжений или пониженной вязкости масла. Износ зубьев вызывается недостаточной смазкой, попаданием в передачу абразива, грязи, металлической стружки. Задиры на рабочих поверхностях возникают вследствие отсутствия или низкой вязкости масла. Поломка зубьев является следствием усталостных напряжений, перегрузки, ударных нагрузок, попадания в передачу посторонних предметов.


 
 
    mail@webrarium.ru   © 2013