Шестерниопираются на собственные конструктивные размеры и прочность материала, чтобы выдерживать внешние нагрузки, что требует от материалов высокой прочности, вязкости и износостойкости; из-за сложной формы зубчатых колесшестернитребуют высокой точности, а материалы также требуют хорошей технологичности. Обычно используемые материалы - кованая сталь, литая сталь и чугун.
1. Кованая сталь. По твердости поверхности зубьев ее делят на две категории:
Когда HB < 350, это называется мягкой поверхностью зуба.
Если HB ＞350, то поверхность зуба называется твердой.
1.1.Твердость поверхности зуба HB<350
Процесс: ковка заготовки → нормализация - черновая токарная обработка → закалка и отпуск, чистовая обработка
Обычно используемые материалы: 45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
Особенности: Он имеет хорошие общие характеристики, поверхность зуба имеет высокую прочность и твердость, а сердцевина зуба имеет хорошую вязкость. После термообработки точностьШестерниРезка может достигать 8 классов. Прост в изготовлении, экономичен, имеет высокую производительность. Точность не высокая.
1.2 Твердость поверхности зуба HB ＞350
1.2.1 При использовании среднеуглеродистой стали:
Процесс: Ковка заготовки → нормализация → черновая резка → закалка и отпуск → тонкая резка → высокочастотная и среднечастотная закалка → низкотемпературный отпуск → хонингование или абразивная обкатка, электроискровая обкатка.
Обычно используемые материалы:45, 40Cr, 40CrNi
Особенности: Твердость поверхности зуба высокая HRC=48-55, прочность контакта высокая, износостойкость хорошая. Сердцевина зуба сохраняет прочность после закалки и отпуска, имеет хорошую ударопрочность и высокую несущую способность. Точность снижена вдвое, до уровня точности 7. Подходит для массового производства, например, среднескоростных и средненагруженных трансмиссий для автомобилей, станков и т. д.
1.2.2 При использовании низкоуглеродистой стали: Ковка заготовки → нормализация → черновая резка → закалка и отпуск → тонкая резка → цементация и закалка → низкотемпературный отпуск → шлифовка зубьев. До 6 и 7 уровней.
Обычно используемые материалы: 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo Характеристики: Твердость поверхности зуба и высокая несущая способность. Сердечник имеет хорошую прочность и ударопрочность. Подходит для высокоскоростной, тяжелой, перегруженной передачи или случаев с требованиями к компактной структуре, как главная передаточная передача локомотивов и авиационных передач.
2. Литая сталь:
КогдамеханизмДиаметр d>400 мм, сложная структура и трудная ковка, литой стальной материал ZG45.ZG55 может быть использован для нормализации. Нормализация, закалка и отпуск.
3. Чугун:
Высокая устойчивость к адгезии и точечной коррозии, но плохая устойчивость к ударам и истиранию. Подходит для стабильной работы, малой мощности, низкой скорости или больших размеров и сложной формы. Может работать в условиях нехватки масла и подходит для открытой передачи.
4. Металлический материал:
Ткань, дерево, пластик, нейлон, подходят для высоких скоростей и легких нагрузок.
При выборе материалов следует учитывать, что условия работы зубчатых передач различны, а формы разрушения зубьев зубчатых передач различны, что является основой для определения критериев расчета на прочность зубчатых передач и выбора материалов и мест наибольшего износа.
1. Если зубья шестерен легко ломаются под ударной нагрузкой, следует выбирать материалы с большей прочностью, а для цементации и закалки можно выбрать низкоуглеродистую сталь.
2. Для высокоскоростной закрытой передачи поверхность зубьев подвержена точечной коррозии, поэтому следует выбирать материалы с более высокой твердостью поверхности зубьев, а также можно использовать среднеуглеродистую сталь с поверхностной закалкой.
3. Для низких скоростей и средних нагрузок, когда возможно разрушение зубьев шестерен, питтинг и истирание, следует выбирать материалы с хорошей механической прочностью, твердостью поверхности зубьев и другими комплексными механическими свойствами, а также можно выбрать среднеуглеродистую сталь, закаленную и отпущенную.
4. Стремитесь иметь небольшое разнообразие материалов, легкое в управлении, и учитывайте ресурсы и поставку. 5. Если размер конструкции компактный, а износостойкость высокая, следует использовать легированную сталь. 6. Оборудование и технология производственного подразделения.
Время публикации: 11 марта 2022 г.