- •Введение
- •1. Привод машины, характеристика его элементов и параметры эксплуатации
- •1.1. Состав привода машины и характеристика его элементов
- •1.2. Работоспособность, надежность и правила безопасной
- •Где р1 , р2,…, Рk – мощность на 1-ом, 2-ом,…, k-ом валах привода; 1, 1,…,k-1 – коэффициенты полезного действия 1-ой, 2-ой, …, (k-1)-ой ступени соответственно.
- •1.4 . Характеристики нагружения механических компонентов привода
- •1.5. Режимы нагружения машин
- •1.6. Учет нагрузок, изменяющихся во времени
- •1.7. Оценка прочностной надежности механических
- •1.8. Основные материалы механических компонентов привода
1.8. Основные материалы механических компонентов привода
машины
Основными материалами механических элементов привода являются стали, чугуны, сплавы из цветных металлов, а также неметаллические конструкционные материалы (металлокерамика, пластмассы и т.д.).
В силовых передачах применяют стальные колеса с упрочнением поверхности. Для ответственных, тяжело нагруженных с ограниченными габаритами передач рабочие поверхности зубьев упрочняют до твердости НВ400. При этом сердцевина остается более мягкой, пластичной.
Упрочнение поверхности производится: закалкой токами высокой частоты (HRC 45…55 для колес с m5), цементацией (HRC 50…62), нитроцементация (HRC 56) и азотированием (HRC 50…60). Закалка токами высокой частоты (ТВЧ) по контуру зуба более производительна, чем цементация и азотирование, но технологически сложнее.
Цементация, нитроцементация и азотирование позволяют получать колеса с большей нагрузочной способностью, но при этом повышается хрупкость материала и снижается сопротивление ударам.
Малоответственные передачи без ограничения габаритов колеса подвергают объемной закалке с высоким отпуском (зубья имеют по всему сечению одинаковую твердость НВ350).
Применяется также поверхностная закалка (HRC 40…50), отжиг (НВ350), нормализация (НВ350) и улучшение (НВ350).
При назначении твердости учитывают, что c увеличением размеров колес твердость уменьшают, соблюдая условие (НВ)min≥200.Твердость рабочих поверхностей зубьев ведущего колеса должна быть больше на (30…50) единиц НВ во избежание заедания.
В малоответственных открытых передачах возможно применение чугунных колес, которые имеют меньшую склонность к заеданию и дешевле остальных. Но чугунные колеса не выдерживают ударных нагрузок.
Передачи с колесами из неметаллических материалов обладают меньшей массой, лучшей коррозионной стойкостью и бесшумностью работы, но имеют малую нагрузочную способность.
Сплавы цветных металлов используют для втулок, сепараторов подшипников качения, венцов червячных колес (оловянные, безоловянные бронзы и латуни).
Для изготовления валов применяют среднеуглеродистые, легированные конструкционные стали.
Рабочие тела подшипников качения (шарики и ролики) изготавливают из специальных подшипниковых сталей, обладающих повышенной износостойкостью и прочностью при переменных напряжениях (твердость поверхности после термообработки 62…66 HRC).
Литые детали (корпусы, крышки, шкивы) изготавливают из литейных сталей, сплавов цветных металлов и чугунов.
Крепежные и другие метизные изделия выполняют из углеродистых сталей и цветных сплавов.