Вибір матеріалу, маршрутної технології виготовлення та термічної обробки деталі «вал черв’ячний»

Abstract

Метою роботи є вибір матеріалу, розробка прогресивної маршрутної технології виготовлення та термічної обробки деталі «вал черв’ячний» черв'ячного редуктора для підвищення механічних і експлуатаційних характеристик виробу. Черв'ячний вал є ключовим елементом черв'ячної передачі, яка зазвичай використовується для значного зменшення швидкості та забезпечення високих передавальних чисел при розташуванні осей під прямим кутом. Черв'ячна передача складається з черв'яка (вала з гвинтовою нарізкою) з одним або декількома ходами (витками) і черв'ячного колеса (шестерні з відповідною до черв'яка нарізкою). Завданнями досліджень є оптимізації маршрутної технології виготовлення і термічної обробки деталі «вал черв’ячний» з конструкційної сталі 38Х2МЮА, визначення оптимальних температуро-часових параметрів газового азотування для сталі 38Х2МЮА з метою досягнення максимальних експлуатаційних характеристик даної деталі для черв'ячних редукторів. Методи досліджень – стандартні методи дослідження механічних властивостей і структури легованої конструкційної сталі 38Х2МЮА: дослідження мікроструктури сталі з використанням металографічного мікроскопа МИМ-7, твердоміра ТР-5006 та мікротвердоміра ПМТ-3 для визначення твердості після газового азотування. Практичне значення результатів полягає в оптимальному виборі сталі, розробці маршрутної технології виготовлення заготовки і прогресивної термічної обробки деталі «вал черв’ячний» із легованої конструкційної сталі 38Х2МЮА. Отримані результати мають важливе значення для підвищення працездатності, надійності та довговічності деталей для черв'ячних редукторів.

The purpose of the work is to select the material, develop a progressive route technology for manufacturing and heat treatment of the "worm shaft" part of the worm gearbox to improve the mechanical and operational characteristics of the product. A worm shaft is a key element of a worm gear, which is typically used to significantly reduce speed and provide high gear ratios when the axes are arranged at right angles. A worm gear consists of a worm (a shaft with a helical thread) with one or more courses (turns) and a worm wheel (a gear with a thread corresponding to the worm). The objectives of the research are to optimize the route technology for manufacturing and heat treatment of the "worm shaft" part from 38Cr2MoAlA structural steel, to determine the optimal temperature-time parameters of gas nitriding for 38Cr2MoAlA steel in order to achieve maximum operational characteristics of this part for worm gearboxes. Research methods – standard methods for studying the mechanical properties and structure of alloyed structural steel 38Cr2MoAlA: studying the microstructure of steel using a MIM-7 metallographic microscope, a TR-5006 hardness tester, and a PMT-3 microhardness tester to determine hardness after gas nitriding. The practical significance of the results lies in the optimal choice of steel, the development of a route technology for manufacturing the workpiece and progressive heat treatment of the "worm shaft" part from alloyed structural steel 38Cr2MoAlA. The results obtained are of great importance for improving the performance, reliability and durability of parts for worm gearboxes.