Механические характеристики сталей и чугунов, используемых для изготовления зубчатых колес

Марка стали Диаметр D, мм (рис. 5) Ширина S, мм (рис. 5) Твердость Предел Термическая обработка
сердцевины (НВ) поверхности (HRC) прочности σВ текучести σТ
МПа
Поковка или штамповка
Любой Любая 163…192 - Нормализация
Любой Любая 179…207 - Нормализация
235…262 - Улучшение
269…302 - Улучшение
40Х 235…262 - Улучшение
40Х 269…302 - Улучшение
40Х 269…302 45…50 Улучшение + закалка ТВЧ
35ХМ 235…262 - Улучшение
35ХМ 269…302 - Улучшение
35ХМ 269…302 48…53 Улучшение +закалка ТВЧ
40ХН 235…262 - Улучшение
40ХН 269…302 - Улучшение
40ХН 269…302 48…53 Улучшение +закалка ТВЧ
50ХН 269…302 50…56 Улучшение +закалка ТВЧ
20ХН2М 300…400 56…63 Улучшение + цементация +закалка
18ХГТ 300…400 50…56 Улучшение + цементация +закалка
12ХН3А 300…400 50…56 Улучшение + цементация +закалка
25ХГМ 300…400 50…56 Улучшение + цементация +закалка
40ХН2МА 269…302 50…56 Улучшение + азотирование
Стальная отливка
35Л Любой Любая 163…207 - Нормализация
45Л 207…235 - Улучшение
50ГЛ 235…262 - Улучшение
Чугун
СЧ 15-32 Любой Любая - -  
СЧ 24-44 Любой Любая 170…190 - -  
СЧ 32-52 Любой Любая 170…241 - -  
СЧ 35-56 Любой Любая 197…248 - -  
КЧ 30-6 Любой Любая - -  
КЧ 35-10 Любой Любая - -  
                   

Механические характеристики сталей и чугунов, используемых для изготовления зубчатых колес - student2.ru

Рис. 5. Размеры заготовок, указанные в таблице 2.1.1

В таблице 2.1.1 приведены усредненные значения механических характеристик и виды термообработки некоторых марок конструкционных сталей, используемых для изготовления зубчатых колес.

В условиях индивидуального и мелкосерийного производства, предусмотренного техническими заданиями на курсовое проектирование, в мало- и средненагруженных передачах, а также в передачах с большими колесами (открытых) преимущественно применяют зубчатые колеса с твердостью не более 350 НВ. Для малонагруженных передач находят применение стальное литье и чугун.

Для изготовления зубчатых колес открытых передач наряду со сталью различных марок и различной термической обработки широкое распространение получил чугун. Он хорошо противостоит усталостному выкрашиванию и заеданию в условиях малой подачи смазочного материала. Чугун дешевле стали и обладает хорошими литейными свойствами, хорошо обрабатывается, однако характеризуется пониженным сопротивлением изгибу.

В целях выравнивания долговечности зубьев шестерни и колеса, ускорения их приработки и повышения сопротивляемости заеданию твердость поверхностей зубьев шестерни всегда назначается больше твердости зубьев колеса: для прямозубых НВ1ср – НВ2ср = 20…30; для косозубых и шевронных НВ1ср – НВ2ср = 30…50.

1.2. Допускаемые контактные напряжения

для углеродистых и легированных сталей

шестерня Механические характеристики сталей и чугунов, используемых для изготовления зубчатых колес - student2.ru , (1)

колесо Механические характеристики сталей и чугунов, используемых для изготовления зубчатых колес - student2.ru , (2)

где σH lim1 и σH lim2 – пределы контактной выносливости шестерни и колеса соответственно (см. 1.2.1);

sH – коэффициент запаса прочности (см. 1.2.2);

kHL1 и kHL2 - коэффициенты долговечности шестерни и колеса соответственно (см. 1.2.3).

для чугунов

Н] = сНВmin, (3)

где с = 1,5 для серого чугуна (СЧ 15-32; СЧ24-44);

с = 1,8 для ковкого (КЧ 30-6; КЧ 35-10) и модифицированного (СЧ 32-52; СЧ 35-56) чугуна.

1.2.1.Пределы контактной выносливости приведены в таблице 2.1.2

Таблица 2.1.2

Наши рекомендации