Шестерніпокладаються на власні конструктивні розміри та міцність матеріалу, щоб витримувати зовнішні навантаження, що вимагає від матеріалів високої міцності, в'язкості та зносостійкості; через складну форму шестерень,шестернівимагають високої точності, а матеріали також вимагають гарної технологічності. Зазвичай використовуються кована сталь, лита сталь та чавун.
1. Кована сталь. За твердістю поверхні зуба її поділяють на дві категорії:
Коли HB <350, це називається м'якою поверхнею зуба.
Коли HB > 350, це називається твердою поверхнею зуба.
1.1. Твердість поверхні зуба HB < 350
Процес: кування заготовки → нормалізація - чорнове точення → гартування та відпуск, чистова обробка
Зазвичай використовувані матеріали: 45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
Характеристики: Має хороші загальні характеристики, поверхня зуба має високу міцність і твердість, а серцевина зуба має добру в'язкість. Після термічної обробки точністьШестерніРізання може досягати 8 градацій. Його легко виготовляти, він економічний та має високу продуктивність. Точність невисока.
1.2 Твердість поверхні зуба HB ＞350
1.2.1 При використанні середньовуглецевої сталі:
Процес: Кування заготовки → нормалізація → чорнове різання → гартування та відпуск → чистове різання → гартування на високій та середній частоті → низькотемпературний відпуск → хонінгування або абразивне обкатка, електроіскрове обкатка.
Часто використовувані матеріали:45, 40Cr, 40CrNi
Характеристики: Твердість поверхні зуба висока HRC=48-55, висока контактна міцність та добра зносостійкість. Серцевина зуба зберігає в'язкість після гартування та відпуску, має добру ударну стійкість та високу несучу здатність. Точність знижується вдвічі, до рівня точності 7. Підходить для масового виробництва, такого як середньошвидкісні та середньонавантажені трансмісії для автомобілів, верстатів тощо.
1.2.2 При використанні низьковуглецевої сталі: кування заготовки → нормалізація → чорнове різання → гартування та відпуск → чистове різання → цементація та гартування → низькотемпературний відпуск → шліфування зубів. До 6 та 7 рівнів.
Зазвичай використовувані матеріали: 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo. Характеристики: твердість поверхні зуба та висока несуча здатність. Серцевина має добру міцність та ударостійкість. Підходить для високошвидкісних, важких навантажень, перевантажень або випадків з вимогами до компактної конструкції, як головна передача локомотивів та авіаційних передач.
2. Лита сталь:
Колиспорядженнядіаметр d>400 мм, складна конструкція та складне кування, для нормалізації можна використовувати литу сталь ZG45.ZG55. Нормалізація, гартування та відпуск.
3. Чавун:
Висока стійкість до адгезії та точкової корозії, але низька стійкість до ударів та стирання. Підходить для стабільної роботи, низької потужності, низької швидкості або великих розмірів та складної форми. Може працювати в умовах дефіциту оливи та підходить для відкритих трансмісій.
4. Металевий матеріал:
Тканина, дерево, пластик, нейлон, підходить для високої швидкості та легкого навантаження.
Під час вибору матеріалів слід враховувати той факт, що умови роботи зубчастих передач різні, а форми руйнування зубців шестерень різні, що є основою для визначення критеріїв розрахунку міцності шестерні та вибору матеріалів і гарячих точок.
1. Коли зубці шестерні легко ламаються під ударним навантаженням, слід вибирати матеріали з кращою в'язкістю, а для цементації та гартування можна вибирати низьковуглецеву сталь.
2. Для високошвидкісної закритої передачі поверхня зуба схильна до точкової корозії, тому слід вибирати матеріали з кращою твердістю поверхні зуба, а також можна використовувати поверхневе зміцнення вуглецевої сталі середнього ступеня.
3. Для низькошвидкісних та середніх навантажень, коли можуть виникнути руйнування зубців шестерень, точкова утворення та стирання, слід вибирати матеріали з хорошою механічною міцністю, твердістю поверхні зубців та іншими комплексними механічними властивостями, а також можна вибирати середньовуглецеву сталь, загартовану та відпущену.
4. Прагніть мати невеликий асортимент матеріалів, легкий в управлінні, а також враховуйте ресурси та постачання. 5. Якщо розмір конструкції компактний, а зносостійкість висока, слід використовувати леговану сталь. 6. Обладнання та технології виробничого підрозділу.
Час публікації: 11 березня 2022 р.