Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
189
Добавлен:
30.05.2015
Размер:
1.56 Mб
Скачать

 

 

 

 

Окончание табл. 3.4

 

 

 

 

 

 

 

Вид

Технологи-

 

 

 

 

термо

ческие про-

Назначение

Результат

Область

 

обра-

цессы при

 

термообработки

применения

 

ботки

термообра-

 

 

 

 

 

 

 

 

ботке

 

 

 

 

 

непрерывная

Нагрев, вы-

Получение в соче-

Повышает нагрузочную

кой точности

 

 

ждение

устойчивости

Прирабатывается плохо

 

 

 

держка и по-

тании с отпуском

способность до средней.

Мелкие тихо-

 

 

 

следующее

высокой твердо-

Технология проста, ко-

ходные зубча-

 

 

 

резкое охла-

сти и износо-

робление умеренное.

тые колеса низ-

 

 

 

 

стальных деталей

 

 

 

 

 

 

 

При нагреве ТВЧ дает

Тихоходные

 

Закалка

 

 

 

среднюю нагрузочную

передачи низ-

 

поверхностная

 

 

способность при доста-

кой точности.

 

Нагрев по-

Для деталей, к ко-

точно простой технологии.

Можно увели-

 

 

 

 

 

 

Передачи плохо прираба-

чить нагрузоч-

 

 

 

верхностно-

 

 

 

го слоя и по-

торым предъяв-

тываются.

ную способ-

 

 

 

следующее

ляют требования

Теряется точность вслед-

ность передачи

 

 

 

быстрое ох-

поверхностной

ствие коробления.

за счет сочета-

 

 

 

лаждение

твердости

Размеры зубчатых колес

ния шестерни,

 

 

 

 

практически не ограниче-

закаленной при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны. При модулях, мень-

нагреве ТВЧ, и

 

 

 

 

 

ших 5 мм зуб прокалива-

улучшенного

 

 

 

 

 

ется насквозь

колеса

 

 

 

Закалка ста-

Обеспечение со-

 

 

 

 

 

ли и после-

четания высокой

Обеспечивает свойства,

 

 

 

 

дующий вы-

прочности и пла-

аналогичные получаемым

 

 

Улучшение

сокий отпуск

стичности при

при нормализации, но на-

Редукторы

 

(отпуск – на-

окончательной

 

резание зубьев труднее из-

средних разме-

 

 

 

грев до

термообработке

за большой их твердости.

ров и передачи

 

 

 

500°С–680°С

деталей из конст-

Заготовки – средние по

с небольшими

 

 

 

и последую-

рукционных ста-

размерам поковки и от-

нагрузками

 

 

 

щее медлен-

лей, испытываю-

 

 

 

ливки из среднеуглероди-

 

 

 

 

ное или бы-

щих в работе

стых сталей

 

 

 

 

строе охла-

ударные и вибра-

 

 

 

 

ждение)

ционные нагрузки

 

 

 

3.2.2.4. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕРМООБРАБАТЫВАЕМЫМ ДЕТАЛЯМ

Детали должны иметь максимально простые геометрические формы, без выступающих острых граней и резких переходов от одного сечения к другому.

Перепад между соседними диаметрами детали желательно назначать по реко-

мендации: D1 1,3 .

D2

Необходимо предусматривать технологические припуски на коробление, кото-

рые при последующей обработке позволяют исправить размеры и форму деталей.

109

В местах контроля твердости устанавливают более широкие допуски на размеры, так как это связано с последующей зачисткой поверхности детали.

Шероховатость поверхности деталей, подвергаемых окончательной термооб-

работке, должна быть не менее Rz 40 (при цементации и азотировании – не менее Rz 20 ). Шероховатость поверхности детали, на которой проводят контроль твердости, должна быть до проведения термообработки не менее Rz 20 при задании твердости в единицах НRСЭ и не менее Ra 2,5 при задании твердости в единицах HV.

Для цементированных деталей рекомендуется применять конструкционные низкоуглеродистые стали, содержащие не более 0,25% углерода. Рекомендуемая

глубина цементованного слоя, мм: 0,3-0,6; 0,5-0,8; 0,9-1,2; 1,2-1,5; 1,6-2; 2,1-2,5.

Для сохранения твердости закаленного цементованного слоя рекомендуется припуск на шлифование назначать в следующих пределах:

-не более 20% глубины слоя при полной его глубине до 2 мм,

-не более 25% глубины слоя при полной его глубине свыше 2 мм.

Для деталей, в которых по условиям эксплуатации требуется более прочная сердцевина, допускается применение сталей с содержанием углерода до 0,35%.

Детали простейшей формы постоянной толщины в основном подвергаются закалке с нагревом током высокой частоты.

Глубина h закаленного слоя, в зависимости от диаметра детали d, для диапазона диаметров (10-100) мм определяется по формуле:

h = 2,91+0,28d 0,121d 2

(3.5)

Полученное значение округлить до стандартного числа (табл. П.50, при этом округленное значение не должно отличаться от расчетного более чем на 30%).

3.2.2.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

В табл. 3.5 приведен алгоритм определения допускаемых напряжений материалов для зубчатых колес.

Таблица 3.5

Алгоритм определения допускаемых напряжений материалов для зубчатых колес

Параметры и обозначения

 

 

 

Расчетные формулы и указания

Расчетный мо-

на шестерне

Тн1

 

 

 

мент Тн , Нм

 

 

 

 

 

 

на колесе

Т

н2

=

η

 

 

 

 

н1 з.п.

 

Частота вращения

шестерни n1 , об/мин

см. раздел 13.3

Передаточное число u

 

 

 

 

 

Частота вращения

n

= n1

 

 

колеса, n2 , об/мин

2

u

 

 

 

 

 

 

Число циклов

на шестерне

Nc1

= 60n1th

Значение срока служ-

перемен на-

 

 

 

 

 

бы привода th, ч – из

 

 

 

 

 

на колесе

Nc2

= 60n2th

задания на проект

пряжений Nc

 

 

 

 

 

 

(см. раздел 1.7)

 

 

 

 

 

110

 

 

Продолжение табл. 3.5

 

 

 

Параметры и обозначения

Расчетные формулы и указания

Контактные напряжения

Число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости NH 0

Коэффициент долговечности KHL

Коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей, ZR

Коэффициент, учитывающий окружную скорость, Zv

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений σH lim b , МПа

NH 01 = 30 НВ12,4

При НВ≥(563 НВ=56

 

 

 

 

 

 

 

HRC) следует принять

NH 02 = 30 НВ2

2,4

NH 0 =1,2 ×108

KHL1

 

 

NH 01

 

0,167

 

=

 

 

 

 

 

Nc1

Если Nc > NH 0 , то

 

 

 

 

KHL2

 

 

NH 02

0,167

KHL =1

=

 

 

 

 

Nc2

 

 

 

 

 

 

Примечания:

1.При улучшении, нормализации, объемной закалке коэффициент KHL принимают не более 2,6.

2.При поверхностном упрочнении зубьев (цементации, нитроцементации, поверхностной закалке) ве-

личину KHL принимают не более 1,8.

Ra или Rz – шеро-

при Ra =1,25-0,63

1,00

ховатость элемента

 

 

при Ra =2,5-1,25

0,95

сопряженной пары с

более грубой по-

при Rz =40-10

0,90

верхностью, мкм

 

 

При твердости рабочих

поверхностей

0,85V 0,1

НВ≤350

 

 

При твердости рабочих поверхностей

0,925V 0,005

НВ>350

 

 

При проектном расчете, когда габариты передачи неизвестны, предварительно следует принять значение

Zv = Zv предв. =1 (при v=5 м/с).

При проверочном расчете это значение следует уточнить

илиТермическая обработкатермохимическая

Азотирование

поверхностейТвердость Нзубьев

(550-750)HV

1050

 

Нормализация

 

≤350НВ

2НВ+70

 

Улучшение

 

 

 

 

 

 

Объемная

 

(40-50)HRC

17HRC+100

 

закалка

 

 

 

 

 

 

Поверхностная

 

(40-56)HRC

17HRC+200

 

закалка

 

 

 

 

 

 

Цементация

 

(54-64)HRC

23HRC

 

Нитроцемента-

 

 

ция

 

 

 

 

 

 

 

 

111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 3.5

Параметры и обозначения

 

Расчетные формулы и указания

 

 

 

 

-

Нормализация

 

 

 

 

 

 

 

Термическая или термохи мическая обработка

Твердость поверхностей

 

≤350НВ

 

 

 

 

Улучшение

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объемная

 

 

(40-50)HRC

 

 

 

 

 

 

Коэффициент безопасности

закалка

 

 

зубьев Н

 

 

 

 

 

Поверхностная

 

 

при расчетах на контактную

(40-56)HRC

 

прочность SHp1 , SHp2

закалка

 

 

 

 

Цементация

 

1,2

 

 

 

(54-64)HRC

 

 

 

Нитроцемента-

 

 

 

 

 

 

 

ция

 

 

 

(550-750)HV

 

 

 

 

Азотирование

 

 

 

 

 

 

 

 

Допускаемое

шестерни

σHp1 = KHL1ZRZV

σH1 limb

 

 

 

контактное

SHp1

 

 

 

напряжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σH 2 lim b

 

 

материала

колеса

σHp2 = KHL2ZRZV

 

 

σHp , МПа

SHp2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МПа

прямозубая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цилиндрическая

Допускаемое контактное напряжение σHp принима-

косозубая

 

,

 

 

ется равным меньшему из значений σHp1 и σHp2, по-

Hpцилиндрическая при

контактное σ

НВ1-НВ2=20-50

лученных выше, то есть по менее прочным зубьям

Допускаемое напряжение

коническая с прямыми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и с непрямыми зубьями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

косозубая цилиндриче-

σHp = 0,707

σHp12 Hp22 ,

 

 

ская при НВ1-НВ2≥50

при этом σ

не должно превышать 1,23 σ2

 

 

 

Напряжения изгиба

 

 

 

 

Показатель степени mF

при НВ≤350

 

 

 

 

6

 

при НВ>350

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

KFL1

= mF1

4000000

 

 

при НВ≤350 KFL ≤2

 

 

 

 

Nс1

 

 

 

при НВ>350 KFL≤1,6

долговечности KFL

 

 

4000000

 

 

KFL2

= mF 2

 

 

при Nс >4000000 KFL=1

 

 

 

 

Nс2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент γFc

 

Для нормализованных и

0,35

 

 

улучшенных сталей

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент, учитываю-

При HRC≥45

 

 

 

0,25

 

KF c1 =1−γFc1

 

 

 

При нереверсивной на-

щий симметричность

KF c2 =1−γFc2

 

 

 

грузке KF c1 = KF c2 =1

нагрузки KFc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент безопасности

SFp1

 

 

 

 

 

 

 

 

при расчетах на изгибную

SFp2

 

 

 

 

 

 

Принять по табл. 3.6

прочность SFp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

112

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке Книга 1