Материалы
Зубчатые передачи. Основы расчета на контактную прочность и изгиб
Иметь представление о видах разрушения, критериях работоспособности, материалах и допускаемых напряжениях зубчатых передан.
Знать геометрические, кинематические и силовые соотношения цилиндрических зубчатых передач . формулы для расчета усилий в зацеплении . формулы для расчета прямозубых передач на контактную прочность и изгиб . обозначения, физический смысл и порядок определения всех входящих коэффициентов: коэффициентов нагрузки, коэффициента ширины колеса, коэффициента формы зуба, допускаемых напряжений.
Основные требования к материалам:
• прочность поверхностного слоя и высокое сопротивление истиранию .
• достаточная прочность при изгибе .
• обрабатываемость, возможность получения достаточной точности и чистоты поверхности.
Основным материалом зубчатых колес является сталь, используют также чугун и пластмассу. Для уменьшения опасности повреждения поверхности зубьев применяют термообработку. Твердость поверхности должна быть такой, чтобы получить колеса необходимой точности. Наибольшее распространение получили углеродистые стали 35 . 40 . 50 . 50Г. Применяют легированные стали 40Х . 45ХН. Углеродистые стали подвергают нормализации и улучшению, твердость поверхности 300…320 НВ.
|
|
Представленная информация была полезной? ДА 58.69% НЕТ 41.31% Проголосовало: 990 |
Легированные стали закаливают, иногда применяют поверхностную закалку, цементацию, азотирование (НВ > . 350).
Применение высокотвердых материалов уменьшает габаритные размеры передачи и увеличивает ее долговечность. Однако колеса из таких материалов требуют повышенной точности изготовления и монтажа, а обработку резанием производят до термообработки. Рекомендации по выбору материалов и термообработке приводятся в табл. П7 Приложения.
Крупные зубчатые колеса из пластмассы применяют для обеспечения бесшумной работы. Шестерня из пластмассы работает с колесом из стали . нагрузочная способность таких передач невысока.
Для зубчатых передач основными причинами выхода из строя являются повреждения поверхности:
· усталостное выкрашивание для закрытых передач, работающих в масле, и
· износ поверхности для открытых передач.
В высоконагруженных и высокоскоростных передачах может возникнуть заедание — сваривание частиц металла с последующим отрывом от менее прочной поверхности. Образовавшиеся наросты задирают рабочие поверхности.
Все виды повреждений поверхности связаны с нормальными напряжениями в контакте зубьев σН, называемыми контактными напряжениями.
Основными критериями работоспособности зубьев являются контактная прочность и прочность при изгибе.
