6.8. Материалы зубчатых колёс

Определяющими факторами при выборе материала зубчатых колёс являются:

– режим работы передачи: степень нагруженности, окружная скорость;-

– габаритные и массовые требования;

– экономические соображения.

Наиболее распространёнными материалами зубчатых колёс силовых передач являются углеродистые стали.

Для цилиндрических и конических колёс, работающих с небольшими окружными скоростями (до 3 м/с), обычно применяют качественные конструкционные стали 20…35, при повышенных скоростях – стали 45. 50 и легированные стали 20Х, 40Х, 12ХН3А. Повышение долговечности зубчатых передач может быть достигнуто, если зубья малого колеса (шестерни), нагружаемые чаще, выполнить с более высокой твёрдостью рабочих поверхностей по сравнению со вторым колесом. С этой целью для изготовления шестерни выбирают более качественный материал или предусматривают упрочнение зубьев.

В малонагруженных мелкомодульных передачах прочность зубьев не является определяющим фактором и почти всегда обеспечена с большим запасом. В таких передачах материалы колёс выбирают исходя из минимального износа зубьев. Из этих соображений шестерни изготовляют из углеродистых сталей (35, 45, 50, У8А, У10А) или легированных сталей (40Х, 12ХН3А и др.), а колёса – из цветных металлов и сплавов (бронза БрОЦС6-6-3, БрАЖ9-4), латуни (ЛС59-1) и др.

Вопросы для самопроверки

1. Для чего применяют передаточные механизмы? Виды передаточных механизмов, их основные внешние характеристики.

2. Зубчатые механизмы (передачи), область применения, достоинства и недостатки.

3. Как классифицируются зубчатые передачи по геометрическим и функциональным особенностям?

4. Назовите основные, на Ваш взгляд, пять основных требований, которые должны быть предъявлены к зубчатым передачам.

5. Сформулируйте основной закон зацепления. Какие кривые называют сопряжёнными?

6. Эвольвента окружности и её свойства. Уравнения эвольвенты в полярных координатах.

7. Покажите, что передаточное отношение зубчатой передачи с эвольвентным профилем зубьев величина постоянна. Что такое полюс зацепления, линия зацепления и угол зацепления?

8. Геометрические параметры эвольвентных прямозубых передач.

Заключение

При изучении данного курса студенты при необходимости смогут производить не сложные предварительные прочностные расчёты различных соединений (сварных, заклёпочных резьбовых, шпоночных, шлицевых и др.) деталей; сделать статический расчёт вала (оси) на прочность и жёсткость, производить необходимые расчёты и конструктивные разработки для улучшения производственных процессов. В первую очередь, это касается модернизации швейного оборудования, разработки средств механизации и автоматизации. Полученные знания позволят правильно оценивать действительные возможности машин, грамотно их эксплуатировать и совместно с другими специалистами создавать новую технику с целью повышения производительности труда.

Библиографический список

1. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики; М.: Высшая школа, 1995, − 416 с.

2. Теория механизмов и машин:Учеб.для втузов /под ред. К.В.Фролова.- М.: Высш. шк., 1987. - 496 с.: ил.

3. Семин, М. И. Основы сопротивления материалов : учеб. пособие для студентов вузов / М. И. Семин. – М. : Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2004. – 255 с.

5 Прикладная механика,: учебник для вузов / В. В. Джамай, Ю. Н. Дроздов, Е. А. Самойлов и др. ; под общ. ред. В. В. Джамая. – М. : Дрофа, 2004. – 414 с.

6. Иванов, С. Г. Теория механизмов и машин. Пособие к курсу и контрольной работе Омск, ОГИСа, 2003. - 54с.

7. Девятов С. А. Теоретическая механика : учебное пособие. – Омск ; ОГИС, 2008. – 116 с

8. Иванов, С. Г. Детали машин и основы конструирования : Учебное пособие. - Омск : ОГИС, 2006. 149 с.

9. Иванов, С. Г. Основы функционирования систем сервиса (раздел «Сопротивление материалов»): Учебное пособие. - Омск : ОГИС, 2010. - 95 с.