40. Материалы резьбовых соединений и допускаемые напряжения.

Материалы для изготовления резьбовых деталей: Ст3, Сталь 10, 20, 45, 35, 30X, 30XГСА, ВТ16. В отдельных случаях применяют сплавы цветных металлов (латунь, бронзу и др.).

При выборе материала учитывают условия работы (температуру, коррозию и т. п.), значение и характер нагрузки (статическая или переменная), способ изготовления и объем производства. Например, стандартные крепежные изделия общего назначения изготовляют из низко- и среднеуглеродистых сталей типа сталь 10. ..сталь 35. Эти дешевые стали позволяют изготовлять большие партии болтов, винтов, гаек методом холодной высадки или штамповки с последующей накаткой резьбы. Легированные стали 30X, 30XГСА применяют для высоконагруженных деталей при переменных и ударных нагрузках, при высоких температурах, в агрессивных средах.

Для повышения прочности, коррозионной стойкости и жаропрочности применяют спец. виды термической и химико-термической обработки, а также нанесение гальванических покрытий (цинковое или кадмиевое хромирование, хромовое или медное покрытие).

Допускаемые напряжения и запасы прочности приводятся в справочниках. Они учитывают точность расчетных формул, характер нагрузки, качество монтажа соединения (контролируемая или неконтролируемая затяжка). При последней запас прочности значительно уменьшают, что связано с возможностью перенапряжения и даже разрушения малых болтов. В тех случаях, когда увеличение массы конструкции, связанное с увеличением диаметра болтов, является неоправданным, применяют контролируемую затяжку.

Контроль затяжки оговаривают спец. техническими условиями и выполняют не только при заводской сборке, но также в эксплуатации и ремонте. Несоблюдение этих условий может привести к аварии. Затяжку можно контролировать методом измерения деформаций болтов или спец. упругих шайб, а также с помощью спец. ключей предельного момента.

41. Материалы червячных колес. Критерии работоспособности и виды отказов. Расчет допускаемых напряжений для материалов чп.

При высоких скоростях скольжения и неблагоприятных условиях смазывания материалы червяка и колеса должны обладать антифрикционными свойствами, а также повышенным сопротивлением изнашиванию и пониженной склонностью к заеданию.

Червяки изготовляют из углеродистой или легированной термообработанных сталей (сталь 45, 50, 12ХН3А, 20Х, 40Х, 40ХН, 38ХМЮА и др.).

Червячные колеса из бронзы, латуни или чугуна. Обычно червячные колеса делают составными: венец бронзовый или латунный, а центр - из чугуна марок СЧ10, СЧ15 и др.

Критерии работоспособности и виды отказов.

Обычно в червячных передачах наблюдаются изнашивание и схватывание (заедание) “диффузионная сварка” червячного колеса и червяка под нагрузкой. Типичное для зубчатых передач выкрашивание зубьев в червячных передачах наблюдается редко. Поэтому заедание в первую очередь ограничивает нагрузочную способность червячных передач.

Расчет допускаемых напряжений для материалов червячных передач.

Для червячных колес из оловянистых бронз допускаемые контактные напряжения можно определить по формуле: , где N_HE — эквивалентное число циклов нагружения.

Если N_HE > 2,5´10⁷ то его принимают равным N_HE = 2,5´10⁷;

Для твердых бронз, латуней и чугунов допускаемые контактные напряжения выбирают из условия сопротивления заеданию в зависимости от скорости скольжения, материала червяка и его термической обработки:

- для бронзы Бр АЖ9-4 МПа

- для колес из чугунов и стальных червяков МПа;

- для чугунных колес и червяков МПа;

Требуемые допускаемые напряжения можно выбирать и по таблицам.