Определение механических свойств материалов

Традиционными материалами, применяемыми для изготовления зубчатых колес являются конструкционные углеродистые и легированные стали (см. табл. 5). В технологическом процессе изготовления зубчатых колес и валов предполагается термическая обработка заготовок, которая изменяет механические свойства их материалов, в частности, твердости поверхности НВ или HRC. Так при нормализации (" Н") или улучшении (" У") твердость заготовки не превышает НВ 350, а при закалке " З" и цементации " Ц" или азотировании поверхности достигается большая твердость НВ> 350 (HRC 56 –63). При твердости НВ< 350 с целью улучшения условий контактной прочности принимают материал для шестерни (меньшего по диаметру колеса) на 10 –30 единиц выше, чем для колеса.

В процессе термической обработки механические свойства материалов, как правило, неравномерны по толщине заготовки и по этой причине для детали в целом они определяются диаметром ее заготовки (см. табл. 5).

По марке материала шестерни, приведенной в задании (см. табл. 1), выбираем для шестерни сталь 45 с термообработкой улучшением НВ 240, а для колеса тоже сталь 45 с термообработкой нормализацией (см. табл. 5) НВ 215.

Примем предварительно: для шестерни диаметр заготовки до 100 мм, а для колеса до 400 мм. При этом на основании таблицы 5 имеем:

- для материала шестерни: предел текучести =440 МПа, предел прочности =780 МПа;

- для материала колеса: предел текучести =280 МПа, предел прочности =550 МПа.

Таблица 5