1.Анализ основных методов расчета зубчатых колес

1. 1 Материалы зубчатых колес

Основным материалом для изготовления зубчатых колес силовых передач служит термически обработанная сталь.

В табл.1.1 приведены механические характеристики некоторых марок сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес.

В зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев после термообработки зубчатые колеса можно условно разделить на две группы:

а) с твердостью 350НВ – нормализованные, улучшенные; б) с твердостью 350НВ – закаленные, цементированные, цианированные, азотированные.

Механические свойства материалов шестерни и колеса должны быть взаимно увязаны. Зубья шестерни испытывают за одинаковое время большее число нагружений, чем зубья колеса, поэтому материал шестерни должен иметь более высокий предел выносливости, чем материал колеса. Для зубчатых колес с прямыми зубьями (при твердости 350НВ) среднюю твердость рабочей поверхности зубьев шестерни НВ_1ср для ускорения прирабатываемости и выравнивания долговечности обоих колес рекомендуют назначать больше твердости зубьев колеса не менее, чем на (10...15)НВ:

НВ_1ср НВ_2ср+(10...15)НВ.

Для зубчатых колес с непрямыми зубьями твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни желательно возможно большая:

НВ_1ср - НВ_2ср100НВ.

Для не прирабатывающихся зубчатых передач с твердыми (твердость 350НВ) поверхностями зубьев обоих зубчатых колес обеспечивать разность твердостей зубьев шестерни и колеса не требуется.

При поверхностной термической обработке зубьев механические характеристики сердцевины зуба определяются предшествующей термической обработкой.

Таблица 1.1 Марки сталей для зубчатых колес, виды их

термообработки и механические характеристики

Марка стали, ГОСТ	Термо- обра-ботка	Твердость		Предел		Базовый предел выносливости		Базов. число циклов	№
				прочн.	текуч.
		НВ	HRCЭ	в МПа	т МПа	н lim b МПа	F lim b МПа	NHO
45 1050-88	Норм. Улуч. Закалка ТВЧ.	170-217 192-240 -	- - 40-50	600 750 800	340 450 450	450 500 960	350 390 550	107 107 6. 107	1 2 3

Продолжение таблицы 1.1

40X 4543-71	Улуч. Закалка ТВЧ.	230-260 -	- 40-50	850 900	550 750	560 960	440 600	12.106 6. 107	4 5
40X Н 4543-71	Улуч. Закалка ТВЧ.	230-300 -	- 48-50	850 900	600 700	600 1000	480 650	15.106 8. 107	6 7
40XНМА 4543-71	Улуч. Закалка ТВЧ.	300-320 -	- 48-54	1000 1000	800 800	690 1000	560 690	26.106 8. 107	8 9
20X 4543-71	Цемен-тация	-	56-63	650	400	1350	500	12. 107	10
25ХГТ 4543-71	Цемен-тация	-	58-63	1150	950	1380	750	12. 107	11
35Л 977-88	Норм.	140-180	-	550	320	390	290	107	12
55Л 877-88	Норм.	170-217	-	600	350	450	350	107	13