Матеріали і термічна обробка сталей для зубчастих коліс

Марка сталі	Термообробка	Діаметр заготовки, мм	Границя, МПа	Твердість
міцності σ_в	текучості σ_т
	Нормалізація	100…300			НВ152…207
	Поліпшення	Будь–який			НВ192…228
	Нормалізація	100…300			НВ167…217
	Поліпшення	До 125			НВ235…262
	Поліпшення	До 80			НВ269…302
	Поліпшення	Будь–який			НВ228…255
12ХН3А	Цементація	До 200			HRC56…63
16ХГТ	Цементація	До 200			HRC56…63
20Х 20ХНМ 18ХГТ 12ХНЗА 25ХГМ	Цементація	До 120			HRC56…63
35Х	Нормалізація	60…100			HB190…211
35Х	Поліпшення	До 200			HB220…260
40Х	Нормалізація	100…200			HB200…230
40Х	Поліпшення	До 120			HB260…282
40Х	Поліпшення	1 20…150			HB240…270
40Х	Поліпшення	1 50…180			HB230…257
35ХМ	Покращення	До 200			HB269…302
35ХМ	Покращенння і гарт.СВЧ	До 200			HB269…302
40ХН	Покращення	До 315			НВ235…262

Якщо твердість подано в HRC, приймаємо HRC 10НВ.

3.1.2.2 .Відносна еквівалентнна кількість циклів зміни напружень у зубцях

Колесо ;

шестерня (3.2)

де, – частота обертання веденого вала передачі, об/хв;

– ресурс передачі, тис. г

– передаточне число передачі.

3.1.2.3. База випробувань напружень N_HO

N_HO – база випробувань напружень, що відповідає, вибраному матеріалу, табл. 3.2

Якщо умова N_HE> N_HO, то К_HL=1

Якщо умова N_HE< N_HO, тоді К_HL обчислюється за формулою:

(3.3)

При малому строку служби передачі К_HL>1 і допустимі контактні напруження за циклічною витривалості можуть виявитись більшими, ніж за статичною міцністю. Тому граничне значення К_HL обмежують: для стальних коліс при однорідній структурі матеріалу зуба К_HL<2,6 при поверхневому зміщенні К_HL<1,8; для чавунних коліс 1< К_HL<1,4.

3.1.2.4. Допустимі напруження при розрахунку на витривалість зубів при згинанні

для шестерні

для колеса (3.4)

де, – допустиме контактне напруження, МПа, залежить від твердос

ті матеріалу і від того реверсивна (двома сторонами працює

зуб) чи нереверсивна (однією стороною) табл.3.2.

– коефіцієнт циклічної довготривалості, вибирається взалежнос

ті від умови N_FE > N_FO

3.1.2.5 .Відносна еквівалентнна кількість циклів зміни напружень у зубцях

колесо ;

шестерня (3.5)

де, – частота обертання веденого вала передачі, об/хв;

– ресурс передачі, тис. г

– передаточне число передачі.

3.1.2.6. База випробувань напружень N_FO

N_FO – база випробувань напружень, що відповідає тривалій границі витривалості, для всіх сталей N_FO=4 10⁶ циклів

Якщо умова N_FE > N_FO, то К_FL=1

Якщо умова N_FE< N_FO, тоді К_FL обчислюється за формулою:

(3.6)

де, mF – коефіцієнт, що залежить від матеріалу, для стальних зубчастих коліс

при твердості >HВ 350 і чавунних коліс mF=9; для стальних зубчас

тих коліс при твердості <HВ 350 mF=6.

Увага!Щоб при дії розрахункового навантаження зуб не зруйнувався від порушення статичної міцності, максимальні значення коефіцієнта К_FL обмежують: К_FL<1,63 при m_F=9; К_FL<2,.08 при m_F=6.