Материалы зубчатых колес и термообработка

Выбор материалов и термообработки зубчатых колес зависит от:

• критериев работоспособности, условий нагружения, назна­чения машин, в которых работают передачи;

• равнопрочное™ зубьев шестерни и колеса, например по кон­тактной и изгибной прочности;

в возможности приработки зубьев;

• технологии изготовления колес;

• конструкции, размеров и точности изготовления зубчатых колес;

• экономических показателей.

Цементацияс последующей закалкой позволяет полу­чить твердость поверхностей зубьев 56...64 HRC₃ и вязкую сердце­вину, хорошо сопротивляющуюся изгибным напряжениям. Глуби­на цементации - 0,2т_п, но не более 1,5...2 мм. Недостатками це­ментации являются: искажение формы зуба, возможность продав-ливания хрупкого цементированного слоя (особенно при передаче динамических нагрузок) из-за недостаточной прочности сердцеви­ны, плохая прирабатываемость зубьев.

Азотированиеобеспечивает наибольшую твердость поверхностей (до 70 HRC₃), высокую износостойкость, малое ис­кажение формы зуба, что позволяет получать колесо 7-й степени точности без шлифования или притирки. Применяется, для быст­роходных точных передач, работающих без ударов, а также в тех случаях, когда необходимы малая масса и габариты передач и вы­сокая точность колес без шлифования. Недостатками азотирова­ния являются: плохая прирабатываемость зубьев, малая толщина упрочненного слоя (0,2...0,5 мм), его хрупкость.

Поверхностнаязакалкаосуществляется чаще всего с нагревом ТВЧ, причем при т_п> 3 мм возможна закалка по про­филю зуба, твердость достигает 48...54 HRC₉, сердцевина вязкая, хорошо сопротивляющаяся ударным нагрузкам. Объемнаязакалкаприменяется главным образом в условиях индивидуального производства. Ее недостатки: искаже­ние профиля зубьев, плохая прирабатываемость, низкое сопротив­ление динамическим нагрузкам, большая неоднородность предела выносливости по изгибным напряжениям, зависимость твердости от размеров заготовки. Для объемной закалки используются стали 45, 40Х, 35ХМ, 40ХН.

Газоваянитроцементацияс последующим низким отпуском позволяет получить твердость 57...63 HRC₃. Толщина упрочненного слоя 0,3...0,8 мм, коробление незначительное, по­этому шлифование не нужно. Область применения - зубчатые колеса небольших размеров в массовом и крупносерийном произ­водстве, применяются стали 20Х, 35Х, 40Х, 25ХГМ, 25ХГТ и др.

Нормализацияиспользуется для поковок и отливок из углеродистых и легированных сталей с целью снятия остаточных напряжений, а также наклепа и обеспечивает равномерную струк­туру материала по всему объему заготовки. Зубчатые колеса быст­ро прирабатываются, однако несущая способность этих колес по контактной прочности низкая

Дата добавления: 2015-07-14