АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Приложение 2. Базовое значение напряжения зубьев при изгибе максимальной нагрузкой Вид термической или химико-термической обработки зубьев Сталь Твердость

Базовое значение напряжения зубьев при изгибе максимальной нагрузкой

Вид термической или химико-термической обработки зубьев	Сталь	Твердость зубьев	,МПа
на поверхности	в сердцевине у основания
Цементация	Закалка с повторного нагрева	Легированная с содержанием никеля более 1%	56…62 HRC 56…60 HRC	30…43 HRC 27…32 HRC
С непосредственного нагрева	Прочая легированная	54…60 HRC	30…43 HRC
Нитроцементация (с автоматическим ре­гулированием про­цесса)	Закалка с непосредственного нагрева	Легированная с молибденом	56…60 HRC	32…45 HRC
Нитроцементация	Прочая легированная	56…60 HRC	27…45 HRC
Азотирование	Легированная (без алюминия)	550…850 HV	24…30 HRC
Закалка при нагреве ТВЧ	Сквозная до переходной поверхности	Легированная и углеродистая	48…52 HRC и более у основания 200…300 НВ
Сквозная с охватом дна впадины	Легированная с содержанием никеля более 1%	48…52 HRC
Сквозная	Прочая легированная
По контуру	Легированная с содержанием никеля более 1%	48…54 HRC	24…30 HRC
Прочая легированная
Объемная закалка	Легированная с содержанием никеля более 1%	48…52 HRC
Прочая легированная

Приложение 3

Таблица 1

Величины , , и ­ для цементированных зубчатых колес ­

Сталь	Концентрация углерода на поверхности, %	Твердость пов-ти зубьев HRC	*, МПа	***		*6
Дробь, ролики*4	Электро­хими­ческая обработка*5
1. Содержащая никель более 1% и хром 1% и менее (напри­мер, марок 20ХН, 20ХН2М, 12ХН2, 12ХНЗА; 20ХНЗА, 15ХГНТА по ГОСТ 4543)	0,75–1,1 (достигается при контроле и авто­ма­тическом регули­ровании угле­род­ного потенциала карбю­риза­тора и закаленной атмосферы)	57…63		0,75 0,6	1–1,05 1,1–1,3	1,0 1,2	1,55
2. Безникелевая, со­держащая никель менее 1% (например, марок 18ХГТ, ЗОХГТ, 20Х, 20ХГР по ГОСТ 4543 и марки 25ХГНМА) Содержащая хром более 1% и никель более 1% (например, марок 12Х2Н4А. 20Х2Н4А, 18Х2Н4ВА по ГОСТ 4543 и марки 14ХГСН2МА)	820**	0,75 0,65	1–1,1 1,1–1,3	1,1 1,2
3. Всех марок	0,6–1,4 (достигается при цемен­тации в средах с неконтро­лируемым углеродным потен­циа­лом и закалке с применением средств против обезугле­рожи­ва­ния)	57…63		0,8 0,65	1,1–1,2 1,15–1,3	1,2 1,25	1,65

 

 

Продолжение табл.1

Сталь	Концентрация углерода на поверхности, %	Твердость пов-ти зубьев HRC	*, МПа	***		*6
Дробь, ролики*4	Электро­хими­ческая обработка*5
4. Содержащая никель более 1% (например, марок 20Х2Н4А 20ХНЗА, 18Х2Н4ВА по ГОСТ 4543)	Возможно обез­углеро­жива­ние (произ­во­дится при зака­лочном нагреве в атмос­фере воздуха или продуктах сго­ра­ния смеси углево­доро­дов с воздухом)	57…63		0,8 0,65	1,1–1,2 1,15–1,3	1,2 1,25	1,7
5. Прочая (например, марок 18ХГТ, ЗОХГТ по ГОСТ 4543)		0,8 0,7
* Значения установлены для зубчатых колес, для которых выполнены следующие условия: 1) толщина диффузионного слоя у переходной поверхности зубьев (0,28 m -0,007 m 2) ± 0,2 мм; данную формулу применяют при расчете колес с модулями до 20мм; толщину диффузионного слоя рекомендуется определять на отожженных шлифах как толщину слоя до структуры сердцевины; 2) твердость сердцевины зубьев, измеренная уих основания, находится в пределах 30...45 НRСэ; 3) зерно исходного аустенита в диффузионном слое не грубее балла 5 по ГОСТ 5639. Если хотя бы одно условие не выполняется, то следует приведенные в таблице значения снижать на 25%. Марку стали и технологию химико-термической обработки выбирают исходя из требуемой прочности зубьев с учетом экономических факторов. Не всегда целесообразно выполнять условия 1, так как это может быть связано с дополнительными издержками производства. Значения установлены для условий плавного изменения напряжений на переходной поверхности и не касаются спектра нагружения, для которого характерно наличие ударных нагрузок. Если в спектр включе­ны ударные нагрузки, то независимо от технологии химико-термической обработки предпочтительнее при­менять стали с высоким содержанием никеля. ** Для сталей с содержанием хрома более 1% и никеля более 1%, закаливаемых после высокого пуска, принимают = 950 МПа, если высокий отпуск проводится в безокислительной среде. *** Данные в знаменателе принимают, если не гарантировано отсутствие шлифовочных прижогов или острой шлифовочной ступеньки на переходной поверхности. *4 Данные в знаменателе принимают для зубчатых колес, упрочненных дробью или роликами после шли­фования переходной поверхности или шлифования с образованием ступеньки на переходной поверхности. Максимальные значения следует принимать при оптимальных режимах деформационного упрочне­ния. *5 Значения установлены для условий бескоррозионной электрохимической обработки, проводимой для удаления слоя интенсивного обезуглероживания и слоя внутреннего окисления. Данные в знаменателе принимают в случае, если электрохимическая обработка проводится после шлифования переходной поверх­ности. Если электрохимической обработке подвергается зубчатое колесо со шлифовочной ступенькой на зубе, то принимают = 1. *6 Для передач особо высокой ответственности допускается устанавливать значения в индиви­дуальном порядке.

Таблица 2

Определение параметров , , и для нитроцементированных зубчатых колес

Легированная сталь	Концентрация углерода на поверхнос­ти, %	Концентрация азота на поверхности, %	Твердость зубьев на поверхности	**, МПа	***	*4	*5
1. Хромомарганцевая, содержа­щая молибден, закаливаемая с нитроце­мента­ционного нагрева (например, марки 25ХГМ по ГОСТ 4543)	0,7–1,0	0,15–0,3	57...63 НRС		0,7	1,0 1–1,35	1,55
2. Не содержащая мо­либден, за­ка­ли­ваемая с нитроцемента­ци­он­­ного нагре­ва (например, мар­­ки 25ХГТ, ЗОХГТ, 35Х по ГОСТ 4543)	0,7–1,0	0,15–0,5	57...63 НRС		0,75	1,05–1,1 1,1–1,35	1,55
* Концентрация углерода достигается при контроле и автоматическом регулировании углеродного потен­циала карбюризатора и атмосферы для нагрева при закачке. ** Значения установлены для зубчатых колес, для которых выполнены следующие условия: 1) толщина диффузионного слоя у переходной поверхности зубьев 0,13 m —0,2 т не более 1,2 мм (при­менять нитроцементацию для зубчатых колес с модулем более 8 мм без специальных испытаний не реко­мендуется). Толщину диффузионного слоя рекомендуется определять на отожженных шлифах как толщину слоя до структуры сердцевины; 2) твердость сердцевины зубьев, измеренная у их основания, должна быть 30...45 НRСэ; 3) зерно исходного аустенита в диффузионном слое не грубее балла 6 по ГОСТ 5639. Если хотя бы одно условие не выполняется,то следует приведенные в таблице значения умень­шить на 25 %. Наличие темной составляющей в структуре диффузионного слоя не допускается. Значения справедливы для плавного изменения напряжений на переходной поверхности н не касаются спек­тра нагружения, для которого характерно наличие ударных нагрузок. *** Данные установлены для случаев, когда гарантировано отсутствие шлифовочных прижогов или ос­трой шлифовочной ступеньки на переходной поверхности. Если эти условия не гарантированы, то значе­ние уменьшают на 25 %. *4 Данные в знаменателе в скобках принимают для зубчатых колес, упрочняемых дробью или ролика­ми после шлифования переходной поверхности или шлифования с образованием ступеньки на переходной поверхности. Максимальные значения следует принимать при оптимальных режимах деформационного упрочне­ния. *5 Для передач особо высокой ответственности допускается устанавливать значения в индивидуаль­ном порядке.

Таблица 3

Определение параметров , , и для зубчатых колес из отожженной, нормализованной и улучшенной стали; зубчатых колес, закаленных при объемном нагреве, и азотированных зубчатых колес

Сталь	Способ термической или химико-терми­ческой обработки	Твердость зубьев	*, МПа	**	***	*4
на поверх­ности	в сердцевине у основания
1. Углеродистая и легированная, содержа­щая углерод более 0,15% (например, ма­рок 40, 45 по ГОСТ 1050, марок 40Х, 40ХН, 40ХФА, 40ХН2МА, 18Х2Н4ВА по ГОСТ 4543)	Нормализация, улучшение	180...350 Н	1,75 ННВ	1,1	1,1-1,3 1,1–1,3	1,7
2. Легированная, содержащая углерод 0,4-55% (например, марок 40Х, 40ХН, 40ХФА, 40ХН2М по ГОСТ 4543)	Объемная за­калка с приме­нением средств против обезугле­роживания	45...55 НRС		0,9 0,75	1,05-1,15 1,1-1,2	1,7
3. Легированная, содержащая никель более 1% (например, марок 4ОХН, 50ХН, 40ХН2МА по ГОСТ 4543)	Объемная за­калка при воз­можном обез­углероживании	45...55 HRС		1,0 0,8	1,1–1,3 1,1–1,2	1,7

 

Продолжение табл. 3

	Сталь	Способ термической или химико-термической обработки	Твердость зубьев	*, МПа	**	***	*4
	на поверх­ности	в сердцевине у основания
	4. Прочая легирован­ная (например, марок 40Х, 40ХФА по ГОСТ 4543)	Объемная за­калка при воз­можном обезуглероживании	45...55 НRС		1,0 0,8	1,1–1,3 1,1–1,2	1,7
	5. Содержащая алю­миний	Азотирование	700...950 НV	24...40 НRС	290 + 12H	—	1,0	1,7
	6. Прочая легирован­ная	550...750 НV	24...40 НRС
*Значения установлены для азотированных зубчатых колес, для которых выполнены следующие условия: 1) толщина диффузионного слоя для зубчатых колес из сталей с алюминием равна 0,070 m …0,1 т; для зубчатых колес из прочих легированных сталей равна 0,1 m …0,13 т; 2) в структуре диффузионного слоя отсутствует замкнутая нитридная сетка или - фаза. Если хотя бы одно условие не выполняется, то следует приведенные в таблице значения умень­шить на 20 %. ** Данные в знаменателе принимают, еслине гарантировано отсутствие шлифовочных прижогов, мик­ротрещин или острой шлифовочной ступеньки. *** Данные в знаменателе принимают для зубчатых колес, упрочняемых дробью или роликами после шлифования переходной поверхности, или шлифования с образованием ступеньки на переходной поверхности. Максимальные значения следует принимать при оптимальных режимах деформационного упрочне­ния. *4 Для передач особо высокой ответственности допускается устанавливать значения в индиви­дуальном порядке.

 

 

Таблица 4

Величины , , и ­ для зубчатых колес, закаленных при нагреве ТВЧ

Сталь	Форма закаленного слоя	Твердость зубьев	*, МПа	*5	*6	*7
на поверх­ности	в сердцевине у основания
1. Пониженной прокали­ваемости, содержа­щая углерод 0,5–0,6% (например, марки У6 по ГОСТ 1435, марки 55ПП)	Закаленный слой повторяет очертания впа­дины	58...62 НRС	8...35 НRС	870**	0,75 0,55	1,0 1,1–1,2	1,7
2. Специальная леги­рованная, содержащая углерод 0,6% (например, марок 60ХВ, 60Х, 60ХН)	54...60 НRС	25...35 НRС	730***	0,8 0,7	1,0 1,1–1,2	1,7
3. Легированная, со­держащая углерод 0,35-0,5% и никель 1% и более (например, марок 40ХН, 40ХН2МА по ГОСТ 4543)	48...58 НRС	25...35 НRС		1,0 0,8	1,05–1,1 1.1–1,2	1.7
4. Прочая легирован­ная, содержащая угле­род 0,35–0,45% (нап­ример, марок 40Х 35ХМ по ГОСТ 4543)	48...58 НRС	25...35 НRС		1,0 0,8	1,05–1,1 1,1–1,2	1,7

Продолжение табл. 4

Сталь	Форма закаленного слоя	Твердость зубьев	*, МПа	*5	*6	*7
5. Легированная, со­держащая углерод 0,35—0,45% и никель 1% и более (например, марок 40ХН, 40ХН2МА по ГОСТ 4543)	Закаленный слой распростра­няется на все се­чение зуба и часть тела зубчатого ко­леса под основа­нием зуба и впа­дины	48...55 НRС	580*4	1,0 0,8	1,15–1,35 1,1–1,2	1,7
6. Прочая легирован­ная, содер­жащая угле­род 0,35-0,45% (нап­ример, марок 40Х, 35ХМ по ГОСТ 4543)	480*4
7. Углеродистая и легированная	Закаленный слой на переходной поверхности или вблизи нее	Незакаленной части зуба 200...300 НВ		1,2–1,4 1,1–1,3	1,7
*Значения установлены для зубчатых колес, для которых выполнены следующие условия: 1) толщина закаленного слоя (до структуры сердцевины) у переходной поверхности 0,2 т … 0,4т; 2) в структуре закаленного слоя отсутствует феррит. Если хотя бы одно условие не выполняется, то следует приведенные в таблице значения s 0Flimb уменьшать на 30%. ** Форма закаленного слоя, повторяющего очертания впадины между зубьями, достигается на зубчатых колесах с модулем 6 мм и более при глубинном индукционном электронагреве и охлаждении в быстродвижущемся потоке воды с самоотпуском. *** Форма закаленного слоя, повторяющего очертания впадины между зубьями, может быть получена при индукционном электронагреве токами двух частот. ** Значения установлены для зубчатых колес, для которых выполнены следующие условия: 1) толщина закаленного слоя (до структуры сердцевины) под основанием впадины между зубьями 0,5 т …1,0 т; 2) в структуре закаленного слоя отсутствует феррит. Если хотя бы одно условиие не выполняется, следует приведенные в таблице значения уменьшать на 25%. *5 Данные в знаменателе принимают, если не гарантировано отсутствие шлифовочных прижогов или острой шлифовочной ступеньки на переходной поверхности. *6 Данные в знаменателе принимают для зубчатых колес, упрочняемых дробью или роликами после шли­фования переходной поверхности или шлифования с образованием ступеньки на переходной поверхности. Максимальные значения принимают при оптимальных режимах деформационного упрочнения. *7 Для передач особо высокой ответственности допускается устанавливать значения в индиви­дуальном порядке.

Приложение 4

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Рассчитать прямозубую коническую зубчатую передачу конического редуктора (см. схему редуктора).

Исходные данные:

u = 2 – передаточное число;

n ₁ = 100 об / мин - частота вращения шестерни;

n ₂ = 50 об / мин - частота вращения колеса;

T ₁ = 1500 Нм - вращающий момент на шестерне;

T ₂ = 3000 Нм - вращающий момент на колесе.

Коэффициент перегрузки при пуске двигателя К_пер = 1,8.

Вых.
Схема редуктора	Циклограмма нагружения

Дополнительно принятые исходные данные:

- Материал шестерни: сталь 25ХГНМ.

- Материал колеса: сталь 40Х.

- Способ термической обработки:

· шестерни – цементация с последующей закалкой (твердость поверхностей зубьев 58 HRC);

· колеса – закалка при нагреве ТВЧ, закаленный слой повторяет очертания впадины (50 HRC).

- Срок службы 5 лет (при работе 312 дней в году - 16 часов в день, в две смены).

- Нагрузка постоянная, передача не реверсивная.

Примечание: в квадратных скобках стоит ссылка на:

[с. №] – на номер страницы №; [ф. №] – на номер формулы №; [т. №] – на номер таблицы №, [р. №] – на номер рисунка. При оформлении пояснительной записки к курсовому проекту в квадратных скобках пишется только номер источника согласно списку используемой литературы.

Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 511 | Нарушение авторских прав