17 Материалы зубчатых колёс

Материалы зубчатых колёс выбирают в зависимости от назначения и условий работы передачи. Применяют легированные или углеродистые стали, реже чугуны и пластмассы. Термически обработанные стали являются основным материалом для зубчатых колёс. Термообработки производят для увеличения твёрдости. В зависимости от твёрдости стальные и зубчатые колёса разделяют на 2 группы: колёса с твёрдостью <350НВ. ТО, нормализация или улучшение, производится до нарезания зуба. При этом можно получить высокую точность дёшева. Колёса хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению при динамических нагрузках. Для лучшей приработки зубьев и равномерного изнашивания для прямозубых передач рекомендуется твёрдость рабочих поверхностей зубьев шестерни назначают больше твёрдости зубьев колеса на 20-30HB. Для косозубыхи шевронных колёс, конических передач с круговыми зубьями твёрдость поверхностей зубьев шестерны возможно больше.При этом рекомендуется HB на 60-80 больше. Это позволяет повысить нагрузочную способность на 25-30%. Колеса с твёрдостью ниже 350HB обладают невысокой прочностью,однако благодаря технологическим преимуществам широко применяются в условиях единичного и мелкосерийного производства. Колёса с твёрдостью (>350HB, >35HRC). Высокая твёрдость рабочих поверхностей зубьев (50-60 HRC) достигается объёмной и поверх-ной закалкой, цементацией, нитроцементациёй ,азотированием. При этом допускается контактное напряжение σ_пр , а, следовательно, нагрузочная способность передачи увеличевается в несколько раз. Возрастают также износостойкость и точность от заедания. Такие колёса требуют высокой точности изготовления и повышенной жёсткости и валов и опор. Применяют в условиях крупносерийного и массового производства в средне- и высоконагруженных передач, а также при высоких требованиях к габаритам и массе передачи.

18.Общие сведения о методах изготовления зубч. Колес

Для тихоходных передач иногда применяют колеса с литыми (без последующей механической обработки) зубьями. Существует также метод горячей накатки зубьев (также без последующей их обработки). В большинстве случаев колеса имеют зубья, полученные в процессе механической обработки. Различают две стадии обработки зубьев: нарезные и отделочные операции. Основными способами нарезания зубьев является копирование и обкатка. Копирование заключается в прорезании впадин между зубьями при помощи дисковой или пальцевой фрез, имеющих то же очертание режущей части, что и впадина между зубьями. После прорезания одной впадины колесо поворачивается на угол, соответствующий шагу колеса, и процесс повторяется. Обкатка производится режущим инструментом – долбяком. Долбяку и нарезаемой заготовке сообщают такое относительное движение (вращение), как если бы они были парными зубчатыми колесами. Кроме вращения долбяк совершает возвратно-поступательное движение вдоль своей оси и режущими кромками зубьев вырезает впадины на заготовке. Для обработки зубьев по способу обкатки используют также червячную фрезу, имеющую в сечении, перпендикулярном к витку, форму зубчатой рейки. Режущие кромки фрезы вырезают впадины на колесе. Кроме того, для нарезания зубьев методом обкатки применяют режущий инструмент, называемый инструментальной рейкой или гребенкой. Отличие от нарезания червячной фрезой состоит лишь в том, что инструмент имеет только возвратно-поступательное движение. Для достижения высокой точности и чистоты поверхности производится отделка зубьев специальными инструментами (шлифовальным кругом, шевером и притиром).