Способы упрочнения зубьев

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Обеспечение сочетания высокой прочности и пластичности при окончательной термообработке деталей из конструкционных сталей, испытывающих в работе ударные и вибрационные нагрузки. Азотом и углеродом на заданную глубину (после цианирования рекомендуется поверхностный наклей). Глубина слоя азотирования не должна превышать (5−6) % сечения (толщины) детали. Тихоходные передачи низкой точности. Можно… Читать ещё >

Способы упрочнения зубьев (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

При химико-термической обработке происходит, в основном, изменение структуры поверхностного слоя материала, в результате чего повышаются твердость, износоустойчивость и устойчивость против коррозии.

Наиболее распространенными видами химико-термической обработки являются цементация и азотирование (табл. 3.3).

Таблица 3.3.

Виды химико-термической обработки стали _____.

Химикотермическая обработка.	Насыщение элементами поверхностных слоев.	Назначение.	Область применения.
*.	Углеродом на заданную глубину (после цементации рекомендуется закалка и низкий отпуск).	Получение поверхностного слоя высокой твердости 500НУ 600НУ, износостойкости при наличии вязкой сердцевины деталей. Обеспечивает высокую нагрузочную способность и стабильность свойств. Недостатки способа — большое коробление Повышение поверхностной твердости 800#К-1200#К, износостой.	Высоконагруженные передачи малых и средних размеров разных степеней точности.
Азотирование.	Азотом на заданную глубину (перед азотированием проводят закалку и высокий отпуск).	кости, предела выносливости, коррозионной и эрозионной стойкости деталей. Обеспечивает высокую нагрузочную способность практически без коробления. Необходимо специальное обору.	Быстроходные точные передачи, работающие без ударов.
		дование.

Окончание табл. 3.3.

Химикотермическая обработка.

Насыщение элементами поверхностных слоев.

Назначение.

Область применения.

Высокотемпературное цианирование.

(азотонауглероживание).

Азотом и углеродом на заданную глубину (после цианирования рекомендуется поверхностный наклей). Глубина слоя азотирования не должна превышать (5−6) % сечения (толщины) детали.

Повышение поверхностной твердости 650#Р-850///^/, износостойкости, предела выносливости при изгибе и контактной выносливости деталей из низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей (например 35,40, 35Х и др.).

Для передач, испытывающих значительные динамические нагрузки, применять цианирование не рекомендуется.

Термообработка металлов — процесс тепловой обработки металлов и сплавов с целью изменения их структуры, а, следовательно, и свойств, заключающийся в нагреве до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последовательном охлаждении с заданной скоростью.

Способы термообработки зубчатых колес из стали зависят от требуемой несущей способности зубчатых колес, марки стали, оборудования и трудоемкости изготовления.

Основные виды термообработки приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4.

Основные виды термообработки стали.

Вид термообра;

Технологические процессы при термообработке.

Назначение.

Результат термообработки.

Область применения.

Нормализация (отжиг нормализационный).

Нагрев, выдержка и последующее охлаждение на спокойном воздухе.

Исправление структуры перегретой стали, снятие внутренних напряжений в деталях из конструкционных сталей и улучшение их обрабатываемости; увеличение глубины прокаливаемости деталей из сталей перед закалкой.

Позволяет получить лишь низкую нагрузочную способность.

Используют для поковок и отливок из среднеуглеродистых сталей; сохраняет точность при механической обработке; передачи хорошо и быстро прирабатываются.

Редукторы больших размеров, индивидуальное производство, малонагруженные передачи.

Окончание табл. 3.4.

Вид термообработки.		Технологические процессы при термообработке.	Назначение.	Результат термообработки.	Область применения.
Закалка.	непрерывная.	Нагрев, выдержка и последующее резкое охлаждение.	Получение в сочетании с отпуском высокой твердости и износоустойчивости стальных деталей.	Повышает нагрузочную способность до средней. Технология проста, коробление умеренное. Прирабатывается плохо.	Мелкие тихоходные зубчатые колеса низкой точности.
Закалка.	поверхностная.	Нагрев поверхностного слоя и последующее быстрое охлаждение.	Для деталей, к которым предъявляют требования поверхностной твердости.	При нагреве ТВЧ дает среднюю нагрузочную способность при достаточно простой технологии. Передачи плохо прирабатываются. Теряется точность вследствие коробления. Размеры зубчатых колес практически нс ограничены. При модулях, меньших 5 мм, зуб прокаливается насквозь.	Тихоходные передачи низкой точности. Можно увеличить нагрузочную способность передачи за счет сочетания шестерни, закаленной при нагреве ТВЧ, и улучшенного колеса.
Улучшение.		Закалка стали и последующий высокий отпуск (отпуск — нагрев до 500−680 °С и последующее медленное или быстрое охлаждение).	Обеспечение сочетания высокой прочности и пластичности при окончательной термообработке деталей из конструкционных сталей, испытывающих в работе ударные и вибрационные нагрузки.	Обеспечивает свойства, аналогичные получаемым при нормализации, но нарезание зубьев труднее из-за большой их твердости. Заготовки — средние по размерам поковки и отливки из среднеуглеродистых сталей.	Редукторы средних размеров и передачи с небольшими нагрузками.

3.2.2.4. Требования к термообрабатываемым деталям Детали должны иметь максимально простые геометрические формы, без выступающих острых граней и резких переходов от одного сечения к другому.

Перепад между соседними диаметрами детали желательно назначать по рекомендации:

Необходимо предусматривать технологические припуски на коробление, которые при последующей обработке позволяют исправить размеры и форму деталей.

В местах контроля твердости устанавливают более широкие допуски на размеры, так как это связано с последующей зачисткой поверхности детали.

Шероховатость поверхности деталей, подвергаемых окончательной термообработке, должна быть не менее RA0 (при цементации и азотировании — не менее R.20). Шероховатость поверхности детали, на которой проводят контроль твердости, должна быть до проведения термообработки нс менее R. 20 при задании твердости в единицах IIRCэ и не менее R_a 2,5 — при задании твердости в единицах HV.

Для цементированных деталей рекомендуется применять конструкционные низкоуглеродистые стали, содержащие не более 0,25% углерода. Рекомендуемая глубина цементованного слоя, мм: 0,3−0,6; 0,5−0,8; 0,9−1,2; 1,2−1,5; 1,6−2; 2,1−2,5.

Для сохранения твердости закаленного цементованного слоя рекомендуется припуск па шлифование назначать в следующих пределах:

• не более 20% глубины слоя при полной его глубине до 2 мм;
• не более 25% глубины слоя при полной его глубине свыше 2 мм.

Для деталей, в которых по условиям эксплуатации требуется более прочная сердцевина, допускается применение сталей с содержанием углерода до 0,35%.

Детали простейшей формы постоянной толщины в основном подвергаются закалке с нагревом током высокой частоты.

Глубина И закаленного слоя, в зависимости от диаметра детали d, для диапазона диаметров (10−100) мм, определяется по формуле:

Полученное значение округлить до стандартного числа (табл. П. 50, при этом округленное значение не должно отличаться от расчетного более чем на 30%).

3.2.2.5. Определение допускаемых напряжений материалов для зубчатых колес В табл. 3.5 приведен алгоритм определения допускаемых напряжений материалов для зубчатых колес.

Таблица 3.5.

Алгоритм определения допускаемых напряжений материалов для зубчатых колес.

Продолжение табл. 3.5.

Окончание табл. 3.5.

Таблица 3.6.

Пределы выносливости ^_т/, и значения Б_Гр

Вид термообработки и марки стали.		Твердость зубьев, НЯС.		_о. °/-1 Пт Ь.
Вид термообработки и марки стали.		на поверхности.	в сердцевине.	_о. °/-1 Пт Ь.
Цементация легированных сталей.	стали марок 20ХН2М, 12ХН2, 12ХНЗА и др.	57−63.	32−45.		1,7.
Цементация легированных сталей.	стали марок 18ХТТ, ЗОХГТ, 12Х2Н4А и др.	57−63.	32−45.		1,7.
Нитроцементация легированных сталей.	сталь 25ХГМ.	57−63.	32−45.		1,7.
Нитроцементация легированных сталей.	стали марок 25ХГТ, ЗОХГТ и др.	57−63.	32¹⁵.		1,7.
Закалка при нагреве током высокой частоты по всему контуру.	стали пониженной прокаливаемости (например, 55ПП).	58−62.	28−35.		1,7.
	стали марок 60ХВ, 60Х, 60ХН и др.	54−60.	25−35.		1,7.
	стали марок 35ХМА, 40Х, 40ХН и др.	48−60.	25−35.		1,7.
Нормализация или улучшение.		(180−350)///?		1,35//Я+ 100.	1,65.
Азотирование легированных сталей.			24−40.	18#ДСсердц + 50.	2,0.

Взаимоперевод твердостей по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу приведен в табл. П. 6.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой