Вибір матеріалу, маршрутної технології виготовлення заготовки і термічної обробки деталі «конічне зубчасте колесо»

Abstract

Зубчасте колесо є однією з найбільш поширених деталей в сучасному машинобудуванні. Зуби коліс повинні володіти достатньо високими міцністю, твердістю, здатністю чинити опір стиранню і іншими властивостями, що забезпечують надійну роботу зубчастої передачі при найменших її габаритах і масі. Тому зубчасті колеса виготовляють переважно з вуглецевої і легованої сталі з вмістом вуглецю 0,1-0,6 % з термічної або хіміко-термічною обробкою. Мета кваліфікаційної роботи бакалавра: вибір оптимальної марки сталі, розробка перспективної маршрутної технології виготовлення і раціональної технології хіміко-термічної обробки конічного зубчастого колеса редуктора, що забезпечують надійну і довговічну роботу деталі в заданих умовах експлуатації. Для зубчастих коліс цілком справедливе твердження про те, що рівень їх довговічності і надійності закладений в якості поверхневого шару зубів. Воно повинно бути високим, щоб в умовах дії великих контактних напруг, сил тертя і контактних температур протистояти пошкодження робочих поверхонь зубів і їх втомного руйнування (поломки). Якість поверхневого шару зубів оцінюють комплексом характеристик: хімічним і фазовим складом, макро-, мікро-, субструктурою, розподілом твердості, величиною, знаком і розподілом залишкових напружень та ін. Сукупність цих характеристик визначає рівень несучої здатності зубчастої передачі, опір контактної втоми, знакозмінному вигину , зношування і заїдання. Основними матеріалами для зубчастих коліс є термічно або хіміко-термічнооброблювані сталі. Термічну і хіміко-термічну обробки виконують для забезпечення високої поверхневої твердості зубів, від якої залежать їх контактна міцність, зносостійкість і протизадирні властивості, при збереженні в'язкої серцевини. Найбільш широко для зміцнення зубчастих коліс застосовується газова цементація. Цементація з безпосереднім гартуванням має ряд переваг: зменшується, і навіть повністю усувається утворення окалини і зневуглецювання, підвищується продуктивність та знижуються витрати на обробку, з'являється можливість поєднання всього циклу обробки в одній печі із повною механізацією й автоматизацією всіх операцій.