ВСТУП        У наш час у промисловості існує необхідність виготовляти Деталі для машин, які повинні задовольняти ряду Вимоги: - Термін служби Деталі винен бути якнайбільше, також деталь повинна витримувати завдання умови роботи, навантаженості; - Собівартість деталі повинна буті мінімальною, при її максимальній якості; - Технологія виготовлення Деталі повинна буті оптимальною (простота технологічного процесу, Якість Деталі и йо ціна). Ціль даної роботи - підібрати матеріал для виготовлення шестерні так, щоб він задовольняв вище викладені вимоги.     Для цього слід розв'язати ряд Завдання: - Проаналізувати умови роботи шестерні; - Визначити властивості матеріалу для виготовлення шестерні; - Підібрати методи випробування матеріалу; - Визначити хімічний склад матеріалу; - Обгрунтувати Вибір матеріалу; - Обгрунтувати й призначити режим термічної обробки для виготовлення шестерні. Шестерня - зубчасте колесо, прикріплене до обертової осі. Зубці однієї шестерні захоплюють іншу і, таким чином, передаються і видозмінюють рух и обертовій момент.  Дана деталь відноситься до деталей тіл обертання типу колесо, має просту форму.

При експлуатації шестерня повинна мати конструктивну міцність, тобто деталь повинна бути надійною и довговічною. Надійність - властивість Деталі зберігати в часі у встановлених межах Значення Всіх параметрів, Що характеризують здатність виконувати необхідні функції в завданні режимах в Умовах застосування. Довговічність - властивість лабораторіі зберігати працездатність до граничного стану неможливості її подальшої експлуатації. Надійність и довговічність шестерні поклади від правильного вибір матеріалу и термічної ОБРОБКИ. При цьому матеріал Деталі винен мати високий Опір тріщин та Поширення цих тріщин. При статичних навантаженості, які діють на шестерню посадочні Місця сполучення деталей повинні володіти високо зносостійкістю. При експлуатації шестерня зношується. Особливо знос протікає в місцях контакту з іншими деталями. Зношування - руйнування поверхнево кулі сполучення деталей в результаті сил тертя. При зносі відбувається Зміна розмірів, форми, обсяг й Масі Деталі. При контакті двох деталей виникають сили терта, які зростають з ростом лещата між трущимися поверхнями. Основний вид знос - механічний знос Деталі. Молекулярно-механічний знос має Місце в процесі при працюванні механізмів и характеризується з подалі Руйнування нерівностей тертьовіх поверхонь Деталі и перенесеному металу з однієї поверхні на іншу. Чати дія на метал статичних навантаженостей Може викликати утворення мікротріщин и руйнування. Осередок руйнування розташованій Поблизу поверхні. Поверхня, Як найбільш навантажена Частина перерізу, зазнає мікродеформації, а потім у наклепанной зоні утворюються під поверхневою кулею тріщини, які просуваються вглиб металу, утворюючі надрізі и відколі. Шестерня при експлуатації найчастіше від тріщін або облому посадочних місцях. При експлуатації вінікають пробоїні на необробленіх стінках и Сильний знос. В процесі експлуатації зубя шестерен підвергаються:

Згибу при максимальному однократному навантаженні (при різькому тормозінні,заклинюванні,при приложені максимального крутячого момента).

Згибу при багатократних циклічних навантаженнях,внаслідок чого в корні зуба розвиваються найбільші напруги і може відбутися усталостне руйнування.Напруги згибу можуть перевищувати 600 МПа.

Контактним напругам на бокових робочих поверхнях зубів,що призводять до утворення контактно-усталостного викришування (пітінгу)Ці напруги можуть сягати 2300 МПа.

Зносу бокових поверхонь внаслідок попадання абразивних часток,грязі,пилу або топрцьових поверхонь зубів (при переключенні передач в коробках передач)При недостатньому змащенні може відбуватись охвачування і утворення грубих задірів,що призводять до катастрофічно швидкого зносу шестерен.

Таким чином, шестерні працюють в умовах підвищеного поверхневого зносу, при значних ударних, циклічних і знакозмінних навантаженнях. Тому матеріал шестерен повинен мати високу зносостійкість на поверхні (HRC 58 – 62), мати високу міцність при згинанні, високі значення опору втомленості, контактних напругах, опиратися схвачуванню і задирам в умовах тертя.

Виходячи з умов експлуатації шестерні насоса для перекачування відходів хімічних продуктів,вона повинна бути твердою

1.Аналіз умов роботи деталі и визначення необхідних властивостей матеріалу в процесі експлуатації зубя шестерен підвергаються:

-згибу при максимальному однократному навантаженні (при різькому тормозінні,заклинюванні,при приложені максимального крутячого момента).

-згибу при багатократних циклічних навантаженнях,внаслідок чого в корні зуба розвиваються найбільші напруги і може відбутися усталостне руйнування.Напруги згибу можуть перевищувати 600 МПа.

-контактним напругам на бокових робочих поверхнях зубів,що призводять до утворення контактно-усталостного викришування (пітінгу)Ці напруги можуть сягати 2300 МПа.

-зносу бокових поверхонь внаслідок попадання абразивних часток,грязі,пилу або топрцьових поверхонь зубів (при переключенні передач в коробках передач)При недостатньому змащенні може відбуватись охвачування і утворення грубих задірів,що призводять до катастрофічно швидкого зносу шестерен.

Таким чином, шестерні працюють в умовах підвищеного поверхневого зносу, при значних ударних, циклічних і знакозмінних навантаженнях. Тому матеріал шестерен повинен мати високу зносостійкість на поверхні (HRC 58 – 62), мати високу міцність при згинанні, високі значення опору втомленості, контактних напругах, опиратися схвачуванню і задирам в умовах тертя.

Виходячи з умов експлуатації шестерні насоса для перекачування відходів хімічних продуктів,вона повинна бути твердою.

З умов роботи шестерні витікають вимоги, яким повинен задовольняти матеріал. На основі цих вимог можна визначити ті властивості, які повинні бути характерні для матеріалу, з якого буде виготовлено шестерню.

Результати систематизації різних властивостей матеріалу можна оформити у вигляді таблиці (табл. 1.1). Ця таблиця містить загальні властивості матеріалу, за допомогою яких можна окреслити коло тих матеріалів, які можливо використати для виготовлення шестерні

Умови роботи деталі	Вимоги до матеріалу	Властивості матеріалу
1	2	3
Механічні властивості
Підвищене тертя на поверхні	Матеріал шестерні повинен на поверхні мати високу твердість і зносостійкість	Висока твердість поверхні і зносостійість
Значні динамічні, циклічні знакозмінні навантаження	Матеріал шестерні в середині повинен повинен витримувати ударні і знакозмінні навантаження не руйнуючись	Висока міцність, в’язкість, зносливіс

Таблиця 1.1 – Загальні властивості матеріалу

1		2	3
Хімічні властивості
Взаємодія із зовнішнім середовищем	Повинен пручатися впливу Атмосферних умов		Корозійна стійкість
Технологічні властивості
При Виготовленні Ковкою		Повинен мати високу в’язкість пластичні	Оброблюваність тиском, пластичність
		Повинен піддаватися механічній обробці різальним інструментом	Оброблюваність різанням
При Проведенні Термообробки		Повинен гартуватися на певну глибину;	Прогартованість
		Повинен отримувати високу твердість після гартування	Загартованість
Експлуатаційні властивості
Робота в умовах звичайної tС і підвищеного зносу		Здатність опиратися зносу при підвищеному тиску; не давати руйнування в умовах ударних і знакозмінних навантажень	Висока міцність при згинанні, контактна зносливість і ударна в’язкість