Выбор материалов зубчатой передачи

Материал деталей передачи может быть назначен еще при разработке технического предложения – сталь, цветной металл, чугун, пластмасса. Однако такие данные пригодны только для ориентировочных расчетов на этапе эскизного проектирования. Для окончательных расчетов требуется указание марки материала и, при необходимости, его свойств с учетом термообработки.

Для колес, получаемых резанием, чаще всего применяют стали марок 45 и 40Х в нормализованном или улучшенном состоянии.

Для литых колес обычно применяют чугуны типа СЧ30, ВЧ65 и др., чаще всего с дополнительной обработкой резанием. Применение литейных сталей, например, типа сталь 40Л, позволяет уменьшить габариты передачи. Для повышения работоспособности колес применяется термообработка, например, улучшение или закалка.

Из цветных металлов сравнительно часто применяются бронзы типа БрАЖ 9-4 или высокопрочные алюминиевые сплавы, например, типа В95. Литые колеса рационально изготавливать из бронз типа БрА9Мц2, алюминиевых сплавов типа АЛ8 или магниевых типа МЛ6. Повышенная стоимость материалов может окупиться их более высокой технологичностью и эффективностью работы.

Следует заметить, что цветные металлы и пластмассы, как правило, применяют в качестве материала колеса, сопряженного со стальным или чугунным колесом.

В литературе [2, 3, 4, 7] содержатся сведения о материалах зубчатых колес и реек. Механические свойства некоторых наиболее распространенных материалов, применяемых в приборостроении, даны в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Механические свойства распространенных материалов

Марка материала и термообработка	Модуль упругости E, МПа	Коэффициент Пуассона ν	Допустимое напряжение σ t, МПа	Предел текучести σт, МПа	Твердость
Сталь 45 ГОСТ 1050-74 Нормализованная улучшенная	210∙10^3	0,26			210 НВ 240 НВ

Окончание табл. 3.4

закалка в масле закалка ТВЧ Сталь У10А ГОСТ 1435-74 улучшенная нагартованная Сталь 40ХЕ ГОСТ 1414-75 улучшенная Сталь 40Х ГОСТ 4543-75 улучшенная закалка в масле закалка ТВЧ Сталь 40Х13 ГОСТ 5632-72 нагартованная закаленная Сталь 40Л-Ш ГОСТ 977-75 нормализованная закаленная	196∙10^3     214∙10^3   215∙10^3   219∙10^3     210∙10^3	0,24     0,24   0,25   0,26     0,25			45 HRC 52 HRC   42 HRC 330 НВ   320 НВ   290 НВ 48 HRC 52 HRC   190 НВ 50 HRC   180 НВ 38 HRC
Сталь 20Х13Л ГОСТ 2176-67 нормализованная СЧ 30 ГОСТ 1412-85 закалка ТВЧ Сплав В95 ГОСТ 4784-74 АЛ8 ГОСТ 2685-75 термообработанный МЛ6 ГОСТ 2856-79 БрАЖ 9-4 ГОСТ 18175-78 БрА9Мц2 ГОСТ 493-79 литье в кокиль Полиэтилен МОПЭНД 222-03 ТУ 6-05 1721-75 Поликарбонат ПК-НКС ТУ 6-05 1938-83 Полиамид ПА610-1-101 ГОСТ 10589-73 Сополимер АК 80/20 ГОСТ 19459-74 Текстолит ПТК ГОСТ 5-78	206∙10^3 130∙10^3   74∙10^3 72∙10^3   42∙10^3 116∙10^3 92∙10^3   0,65∙10^3   2,30∙10^3   1,6∙10^3   1,6∙10^3   5,2∙10^3	0,26 0,24   0,32 0,31   0,32 0,34 0,33   0,40   0,40   0,42   0,38   0,36		– –   –   –   –   –     –   –   –	270 НВ   200 НВ 60 HRC   150 НВ 60 НВ 50 НВ   150 НВ   80 НВ     6 НВ   16 НВ   8 НВ   10 НВ

Дата добавления: 2015-06-27