Для шестерен коробок передач должны применяться высококачественные стали, так как напряжения в зубьях этих шестерен исключительно велики. Зубья не только должны противостоять напряжениям изгиба от давления на зуб, но их рабочие поверхности должны иметь достаточную твердость, чтобы выдерживать весьма высокие удельные давления. Вместе с тем они не должны быть настолько хрупкими, чтобы выкрашиваться от ударов при включении шестерен.
Для шестерен применяются два типа сталей — цементуемые и закаливающиеся (иногда применяется термин «закаливаемые в масле»), Первые характеризуются низким содержанием углерода — обычно около 0,20%, тогда как вторые имеют среднее содержание углерода 0,40; 0,45 или 0,50%- В каждой группе наиболее дешевой является простая углеродистая сталь, например, марки SAE1020 в первой группе и SAE1045 — во второй. Однако простые углеродистые стали в настоящее время для автомобильных шестерен уже не применяются.
Наиболее существенным качеством для сталей, применяемых для изготовления шестерен коробок передач, является способность давать вязкую сердцевину зуба, могущую выдерживать сильные удары и твердую поверхность, хорошо противостоящую образованию раковин и износу. Кроме того, поскольку шестерни после нарезания зубьев подвергаются термообработке, сталь должна давать минимальное коробление при соответствующих термических операциях.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Цементованные шестерни. Цементуемые стали применяются для шестерен коробок передач значительно чаще, чем закаливающиеся стали, так как первые дают более твердую поверхность, лучше противостоящую, как отмечалось, образованию раковин и абразивному износу. В сталях для автомобильных шестерен стойкость в отношении образования раковин имеет большее значение, чем прочность на изгиб, потому что, как показали испытания шестерен, изготовленных современными методами, при постепенном повышении нагрузки до разрушения, раковины всегда появляются прежде, чем наступит поломка зуба. Легированные стали, применяемые для шестерен, могут быть подразделены на два основных класса: низколегированные и высоколегированные. Последние хотя и отличаются более высокими механическими качествами (исключая, возможно, твердость), но более дороги, вследствие чего их применение ограничивается областью наиболее тяжелой работы, как например, в коробках передач автобусов и грузовых автомобилей.
Цементуемые легированные стали для шестерен коробок передач включают следующие марки: никелевые стали 2315, 2320 и 2512, из которых две первые содержат 3,5%, а последняя — 5% никеля; хромоникелевая сталь 3120, хромомолибденовая сталь 4120, хромоникелемолибденовая сталь 4320 и никельмолибденовые стали 4615 и 4815. Некоторое применение имеет также хромистая модифицированная сталь 5210. Из никелевых сталей сталь 2512 является наиболее предпочтительной с точки зрения прочности шестерни, так как она дает очень вязкую сердцевину зуба. Однако эта сталь не позволяет достичь такой твердости поверхности, как некоторые другие стали, вследствие того, что в поверхностном слое удерживается некоторое количество аустенита. По этой причине, а также вследствие высокой стоимости ее применение рекомендуется только в тех случаях, когда предполагаются большие ударные нагрузки. Другой высоколегированной сталью является сталь 4320, содержащая, кроме молибдена, также хром и никель. Ее применение также практически ограничивается коробками передач автобусов и грузовых автомобилей.
Наиболее излюбленными сталями для шестерен коробок передач легковых автомобилей являются стали 4615 и 4620.
Хромистая сталь 5120 применяется в тракторных коробках передач. Она хорошо цементуется на большую глубину и поэтому является наиболее подходящей там, где требуется большое сопротивление абразивному износу и истиранию.
Читайте также: Ремень привода балансирного вала что это
Цементация. Цементация, т. е. поверхностное науглероживание, должна производиться после того, как шестерня нарезана, и поэтому приходится уделять много внимания уменьшению коробления шестерен при последующей термообработке. Нормализация перед цементацией уменьшает коробление и обычно проводится при температуре на 28° выше, чем температура цементации. Последняя проводится при температуре между 897 и 927°. Цементуемые шестерни обычно закладываются в ящики из жаростойкого материала, наполненные порошкообразным карбюризатором. Получаемая толщина на-углероженного слоя составляет около 0,76 мм *.
Применяются два метода закалки после цементации, причем мнения о том, который из них дает лучшие результаты, значительно расходятся.
По первому методу шестерни закаливаются в масле непосредственно после выхода из цементационной печи и ‘охлаждения до нужной температуры, например до 870°. После закалки производится отпуск при температуре от 150 до 200°. Второй метод заключается в том, что шестерни после цементации охлаждаются в цементационных ящиках, затем вновь нагреваются до температуры 760—815° и закаливаются в масле. В последние годы вошел в употребление процесс газовой цементации. Шестерни укладываются на лотки и с помощью толкающего механизма продвигаются через печь при температуре 815°, где они подвергаются действию газовой среды, состоящей из окиси углерода, углекислоты, водорода и аммиака. Поступление и выход шестерен из печи совершаются через специальные тамбуры. Закалка производится немедленно по выходе из печи.
Закаленные шестерни. Среди сталей со средним содержанием углерода, пригодных для изготовления закаливаемых шестерен, следует указать никельмолибденовую сталь 4640 и хромистую сталь 5140. Первая нормализуется при температуре между 870 и 927° и затем после нарезки зубьев нагревается до 790—815” и закаливается в масле. После отпуска при определенной температуре шестерня получает твердость 400—450 по Бринелю, что значительно меньше твердости надлежащим образом цементованных шестерен. Термическая обработка шестерен из стали 6145 включает нормализацию при 900—955°, нагрев до 845—900° после нарезки зубьев и закалку в масле с последующим отпуском до желаемой твердости. Сравнивая цементуемые стали с закаливающимися, следует указать, что первые дают твердость поверхности обычно в пределах 58—65 по Роквеллу (шкала С), в то время как вторые — только 48—54. Однако закаливающиеся стали дают большую прочность и меньшее коробление.
Шестерни центробежной отливки. Промежуточное положение между нормальными цементуемыми и закаливающимися сталями занимают стали с содержанием углерода около 0,30%. Они дают более крепкую сердцевину, чем обычные цементуемые стали, и требуют лишь небольшого науглероживания поверхностного слоя. Примером таких сталей может служить сталь, применяемая для шестерен коробок передач легковых автомобилей Форд. Заготовки шестерен этих коробок передач отливаются центробежным способом. Форд уже продолжительное время применяет стальное литье для коленчатых валов двигателей, и сталь, идущая на шестерни, имеет такой же состав. Указанная сталь содержит: 0,30—0,38% углерода; 0,50—1,50% меди; 0,20—0,40% кремния; 0,55—0,75% марганца; 0,10—0,20% молибдена; 0,80—1,00% хорма и максимум по 0,05% фосфора и серы. Перед механической обработкой заготовки подвергаются нормализации, чтобы иметь твердость от 170 до 196 по Бринелю, а после нарезки зубьев шестерни подвергаются термической обработке, повышающей поверхностную твердость, и отпускаются до твердости 477 по Бринелю. Повышение поверхностной твердости осуществляется путем нагревания в циановой ванне до 815°, закалки в масле и отпуска при температуре 180°.
Читайте также: Сальники балансировочных валов 4d56
Обработанная таким образом сталь имеет временное сопротивление разрыву 15 350 кг/см2, предел упругости 14 950 кг/см2, относительное удлинение 0,75% в 50-миллиметровом образце и относительное сжатие поперечного сечения, равное 3%. Для шестерен грузовых автомобилей и тракторов, которые должны иметь большую износостойкость, содержание углерода в стали повышается до 0,38—0,45%.
Цианированные шестерни. Для повышения поверхностной твердости зубьев шестерен, изготовляемых из закаливающихся сталей, иногда применяется процесс цианирования. В качестве агента для повышения твердости используется цианистый натрий, который дешевле и эффективнее цианистого калия. Наиболее подходящей для применения этого процесса является хромистая сталь 5140. Прежде цианирование производилось следующим образом: шестерни нагревались до 815°, выдерживались в печи при этой температуре некоторое время, после чего погружались в ванну с расплавленными цианистыми солями. В настоящее время практикуют нагрев изделий непосредственно в расплавленных цианистых солях и последующую закалку в масле.
В процессе цианирования цианистая соль распадается при нагреве, и выделяющийся при этом азот входит в соединение с железом и легирующими элементами, образуя весьма твердые нитриды, обусловливающие высокую поверхностную твердость изделия. Для цианирования используются стали со средним содержанием углерода. В результате достигается большая прочность закаленной сердцевины изделия при высокой твердости поверхностного цианированного слоя, однако глубина этого слоя сравнительно мала.
Видео:Проверка на твердость шестерен МЗШ, ТАРА, JUBANA и Дорожная Карта. Испытания шестерни МТЗ 50-1701045Скачать
Требования к твердости валов и рекомендуемые марки стали и методы упрочнения
Упрочняющей термической обработки не требуется
Объемная закалка с высоким отпуском
Объемная закалка со средним отпуском
Закалка с индукционным нагревом
Объемная закалка с высоким отпуском с последующей поверхностной закалкой при индукционном нагреве
Видео:подшипники кпп открытого или закрытого типаСкачать
6.4. Специфика расчета передач коробок скоростей
Все детали станков должны удовлетворять требованиям работоспособности, под которой понимают состояние станка, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией. При выполнении расчетов для обеспечения нормальной работоспособности учитываются статическая и динамическая прочность, механический износ, жесткость, нагрев, колебания и др. Методы расчета выбирают в зависимости от условий работы детали и требований, которые предъявляют к конструкции в целом. Так, для наиболее ответственных деталей прецизионных станков важным является расчет их на жесткость, а всего станка в целом – на виброустойчивость; для тяжело нагруженных станков большое значение приобретает проверка прочности деталей коробок скоростей. Во многих случаях оказывается необходимой также проверка устойчивости равновесия деформируемых систем, например, проверка на продольный изгиб ходовых винтов, устойчивости плоской формы изгиба некоторых ответственных деталей и пр. Расчет на прочность по допускаемым напряжениям является наиболее распространенным [18].
Расчет деталей, подвергающихся действию статических нагрузок или же нагрузок, плавно меняющихся во времени с небольшим количеством циклов, сводится к определению максимальных напряжений (или максимальных эквивалентных напряжений при сложном напряженном состоянии) и сравнению их с допускаемыми.
Полный и правильный учет критериев работоспособности деталей станков при расчетах позволяет получать прочные и долговечные детали, улучшать общие показатели качества станков.
Для расчета отдельных узлов станка сначала необходимо составить расчетную схему, на которой должны быть указаны величина, направление и характер сил, действующих в различные периоды работы станка (пуска, торможения, реверсирования, обработки и др.). Этими силами являются: движущие силы привода, силы резания, силы трения, инерционные нагрузки, реакции на опорных поверхностях. Расчетная схема с учетом всех действующих сил дает возможность найти напряжения, деформации и давления на поверхностях при расчетах на прочность, жесткость, износостойкость и сравнить их с допустимыми.
Читайте также: Сальник первичного вала коробки ваз 2114
При расчете деталей (шпинделей, валов, зубчатых колес и др.) привода универсальных станков необходимо принимать расчетную частоту вращения. За расчетную принимают частоту вращения (мин -1 ) данного элемента (детали), соответствующую наименьшей частоте вращения шпинделя, начиная с которой полностью используется установленная мощность электродвигателя (рис. 6.11).
Рис. 6.11. График зависимости мощности привода N и крутящего момента М
Видео:Проточка первичного вала коробки передач.Скачать
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Видео:МКПП VAG: МКПП PSU: Шестерня 1 передачи , синхроны , игольчатый подшипникСкачать
Твердость — вал
Повышенная шероховатость может вызвать отделение с поверхности подшипника частиц, что приводит к нарушению структуры пор и снижению способности к самосмазыванию. Изменение твердости вала обычно не оказывает существенного влияния на несущую способность подшипника. Диаметральный зазор обычно определяют из уравнения. [16]
При металлопластовых опорах валы изготовляют из обычной углеродистой стали. С повышением твердости вала увеличивается срок службы металлопластового подшипника. На валы пар трения, работающих в коррозионных средах, наносят защитные металлические покрытия ( алюминиевые, хромовые, свинцовые и др.); иногда применяют валы из нержавеющей стали. [17]
Влияние твердости резинового вала на число копий устанавливают также в процессе печатания на валах с различной твердостью букв, соответствующих эталону. В каждом случае определяется твердость вала и величина кинетической энергии. [19]
Условиями хорошей работы таких подшипников являются тщательная обработка сопряженных поверхностей, несколько повышенные зазоры ( на 10 — 25 %) в сравнении с таковыми для бронзовых подшипников и непрерывность смазки. Наилучшие результаты получаются при твердости вала порядка 40 — 45 с. Твердость отливок должна быть в пределах 170 — 229 НВ. [20]
Для манжет по ГОСТ 8752 — 79 рекомендуется твердость валов HRC 30 при скорости скольжения v 4 м / с и ЯДС 50 при v 4 м / с. Применение относительно мягких материалов ( бронз, латуней, титановых и алюминиевых сплавов) допускается в необычных условиях после специальных испытаний. [22]
Валы коробок передач изготовляются из легированных сталей. В табл. 137 приводятся данные о материале, поверхностной обработке и твердости валов коробон передач отечественных автомобилей . [23]
Манжету устанавливают в крышку подшипника или корпуса редуктора по отношению направления давления среды р в соответствии с рис. 8.6. Отверстие в крышке подшипника под манжету выполняют с допуском по Я8 с шероховатостью Ra 3 2 мкм. При большой шероховатости поверхности происходит быстрый износ рабочей кромки манжеты, а при малой твердости вала — образование канавки, ослабляющей вал. [25]
Рифты чаще всего получают методом холодного накатывания. Поверхность вала должна иметь твердость не ниже HRC 35 — 40, а поверхность отверстия на 10 — 15 единиц HRC меньшую твердости вала . [27]
Сопряженные с манжетой поверхности деталей должны иметь параметры шероховатости по ГОСТ 2789 — 73: вал — Ra 0 32 мкм или Ra 0 16 мкм, риски не допускаются; отверстие в корпусе — Ra 2 5 мкм. Требования к твердости вала — см. подразд. [29]
Он первый применил фосфористую бронзу в качестве подшипникового материала. Для работы с ними необходимо повышать твердость валов . Особенно успешно они применяются в механизмах, работающих с остановками. [30]
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
📸 Видео
Первичный вал КПП Газель Осторожно!! Разные детали с одним артикулом!!!Скачать
Почему бустерный вал выходит из строя?Скачать
Восстановление посадки подшипника первичного вала МКППСкачать
Люфт первичного вала КППСкачать
Почему подшипник NSK B30-126NRC3 не подходит в КПП и РК НивыСкачать
Ремонт МКПП Toyota RAV4 6ст - замена подшипников первичного валаСкачать
Испытания подшипников КПП. Какой тише работает.Скачать
9.1 Расчет валов приводаСкачать
открытого или закрытого типа подшипники кппСкачать
Способ замены подшипника, сальника первичного вала и направляющей выжимного КПП JB3Скачать
Почему подшипники сгорают?Скачать
Люфт первичного валаСкачать
Ремонт механической коробки передач Форд Фокус 2Скачать
Киа Сид 2009 1,6л Подшипники первичного вала МКППСкачать
Как проверить износ копирного валаСкачать
Подшипник первичного вала или почему с разбором кппСкачать
