Materiale și întărirea dinților dințatelor
La alegerea materialelor și a tratamentului termic este necesar să se țină cont de fiabilitate, durabilitate, cea mai mică masă și dimensiunile generale ale cutiilor de viteze, precum și cerințele tehnologice și economiile de producție. La calcularea vitezelor, principalele caracteristici ale rezistenței materialului sunt: rezistența temporară, rezistența la curgere, limita de oboseală, alungirea, duritatea și duritatea.
La fabricarea reductoarelor utilizați următoarele materiale: oțel, fontă, bronz și alamă.
Pentru a reduce greutatea și a reduce dimensiunile globale ale reductoarelor, utilizați o gamă largă de grade de oțel și aplicați diferite metode de tratare termică.
Oțelurile pentru unelte, supuse tratamentului termic înainte de tăierea dinților, au o duritate de 250 până la 330 unități Brinell. Limita superioară a durității este determinată de posibilitățile de prelucrare la tăierea dinților. Este necesar să se țină seama de adâncimea de întărire a oțelului, care este importantă pentru rezistența la încovoiere a dinților.
GOST 4543-71 definește tipurile de oțeluri structurate aliate și cerințele tehnice pentru compoziția rășinii.
Cu tratamentul termic total la grade până la 200 de oțel mm diametru sunt utilizate: 35X, 40X, 45H, 30HGT, 5HGM, 38HM, peste 200 mm 40KhN, 30KhGSA, 38HGN, 40HN2MA, 38XH3MA. Acestea din urmă oferă o duritate mai mare și duritate în intervalul de la 260 la 331 unități Brinell.
La fabricarea uneltelor turnate utilizate oțeluri aliate din al treilea grup (pentru aplicații foarte critice) în conformitate cu GOST 977-75, cele mai multe clase de oțel utilizate în mod obișnuit: 35L, 40L, 35HML, 5HGSL.
Oțel, supus la întărirea suprafeței curenților de înaltă frecvență (HD). Utilizate pe scară largă suprafață HDTV durificare dinți și văile dinții roților din oțel cu 35, 40, 50, OX, 45H, 38HGN, 38HM, 38HNMA.
S-a stabilit că întărirea suprafeței HDTV dă o deformare semnificativă a dinților datorită încălzirii suprafeței la o temperatură ridicată.
Deviațiile pasului și ale profilului sunt atât de semnificative încât precizia de angajare este redusă cu două grade față de cea obținută după tăierea dinților. Cand durificare suprafața dinților elicoidali HDTV constatat că în condiții de temperatură ridicată se produce îndreptarea dinților oblic, cum ar fi, de exemplu, ax pinion cu m = 12 mm, z = 22, b = 370 mm; β = 9 ° 22'00 "se modifică la 0 ° 1'22".
Având în vedere scăderea acurateții uneltelor atunci când se întărește HDTV fără prelucrări ulterioare, se recomandă aplicarea lor la viteze circumferențiale care nu depășesc 8 m / s b = 0.25aw. cu o lățime mai mare - la o viteză de cel mult 5 m / s. O creștere suplimentară a vitezei circumferențiale va duce la zgomot peste standardele sanitare, la vibrații și la o durată de viață redusă.
Atunci când se utilizează după prelucrarea HD (șlefuirea, prelucrarea cu unelte cu lamă), viteza circumferențială poate fi mărită. În cazul încărcăturilor rezistente la șocuri (în excavatoare, mecanisme de laminare, în echipamente de concasare și măcinare) a existat o distrugere a dinților, HDTV întărit. În astfel de cazuri, se recomandă reducerea tensiunilor admisibile prin rezistența la încovoiere cu 20% în comparație cu tratamentul termic total.
Oțel din ciment. Cimentării și suprafața ulterioară rigidizarea dintelui termic este una dintre principalele metode de tratament termic al metalelor, care permit îmbunătățirea contactului și rezistența la oboseală în 3. 4 ori chimice și, în comparație cu tratamentul global termic și crește rezistența la încovoiere de 1,5 ori mai mare în pregătirea suprafețelor duritate 55. 60 HRC3 și duritatea miezului 10. 45 HRCe.
Nitro-cimentarea îmbunătățește rezistența la uzură a suprafeței dintelui cu 20% cu 30% în comparație cu cimentarea [12] și are o rezistență ridicată la pitting.
În conformitate cu GOST sunt utilizate 4543-71 oțeluri de construcții aliate, detecție cimentarea: 12HNZA, 12H2NCHA, 20HNZA, 20HN2M, 20H2NCHA, 18H2NCHMA, 18H2NCHVA.
La nitrocarburizare sunt recomandate grade de oțel: 20ХНЗА, 25ХГМ, 30ХГТ.
Pentru a asigura o înaltă durabilitate a dinților în timpul îndoirii, tăierea dinților trebuie realizată cu o proeminență, cu o tranziție radială a suprafeței de la profil la cavitate.
Adâncimea stratului cimentat al suprafețelor de lucru ale dinților este adoptată în funcție de mărimea modulului [20]:
Notă. Dimensiunile date ale adâncimii de îmbinare trebuie să fie mărite de mărimea toleranței pentru măcinare și răsturnare după tratamentul termic.
Nitridarea este o metodă eficientă de întărire a suprafețelor pieselor de frecare, cu frecare la jumătate a durității de suprafață de 600. 800 HV la o adâncime de un strat dur de 0,2-0,8 mm. Nitridarea suprafeței dinților de unelte este folosită mai rar decât cimentarea. Acest lucru se datorează faptului că, în cazul încărcăturilor pe termen lung rezistente la șoc, stratul nitrizat al metalului se exfoliază sub forma unui film subțire cu o grosime aproape de adâncimea stratului solid.
Cu o încărcare liniștită și un grad de suprapunere în angrenaj, mai mult de patru trepte funcționează fiabil și pentru o lungă perioadă de timp. Nitrizarea cu ioni este folosită pentru produse relativ mici, dar în comparație cu nitrizarea are avantajul, deoarece rezistența la uzură a suprafețelor de frecare crește. Timpul total de procesare este redus semnificativ prin reducerea încălzirii și răcirii pieselor, acest proces fiind mai economic.
Atunci când produsele de nitrurare folosesc grade de oțel: 38X2YU, 38X2MUA, 40X, 40HFA.
Pentru piese foarte grele de mașini care funcționează în condiții de încovoiere ciclică și solicitări de contact, se utilizează următoarele clase: 38XH3MA, 3OXZM, 38HGM.
Procesul tehnologic de nitrurare este foarte lung, de exemplu, pentru a obține un strat solid de 0,8 mm este nevoie de aproximativ 100 de ore.
Adâncimea stratului nitridat pe suprafața de lucru a dinților roților dințate este adoptată în funcție de mărimea modulului [20].
Deformarea plastică la suprafață mărește rezistența la contact și rezistența la încovoiere a dinților uneltelor, precum și la călirea termică generală, la călirea HD, cimentarea și nitrurarea.
Cercetarea și Practica a arătat că roata dințată cu rulare role ale profilului tranzitoriu suprafață curbată la golul dintelui, profilul HDTV stins și cavitatea modulului la t = 26 au o creștere de două ori durabilitate îndoire.
Pentru centrele de angrenare, carcase și capace, se utilizează oțel turnat și fontă de calitate СЧ20 și СШ25.
Calcularea rezistenței și geometriei uneltelor cilindrice. Calcularea rezistenței determină dimensiunile de proiectare ale transmisiei angrenajelor, fiabilitatea și durabilitatea transmisiei pentru o anumită durată de viață dată.
Calculele determină eliminarea suprafețelor de lucru care cad pe oboseală, confiscarea, uzura și ruperea dinților.
Rezistența angrenajelor cilindrice involuntare ale angrenajului exterior este calculată în conformitate cu GOST 21354-87.
În ultimii 30 de ani, metoda de calcul a uneltelor cilindrice dezvoltate de AI Petrusevich a fost folosită pe scară largă. Această tehnică sa justificat în domeniul ingineriei medii și grele, unde a fost testată într-o mare varietate de mecanisme de acționare.
Calcularea geometriei angrenajelor cilindrice involuntare a angrenajului extern stabilește GOST 16532-70, angrenaj intern - GOST 19274-73.
Verificarea uneltelor de încălzire poate fi efectuată conform procedurii profesorului VN Kudryavtsev [7].