Выбор инструментальных сталей

[pic 1]

Факультет промышленных технологий

Кафедра «Техническое управление качеством»

Дисциплина «Материаловедение»

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

на тему: «Выбор инструментальных сталей»

Выполнил:

студент группы 16УК1бп

Медведева А.А                          

Руководитель:

к.т.н., доцент кафедры ТУК

Рудюк М.Ю.     __________

Работа защищена с оценкой __________

Пенза, 2017

Содержание

1.Введение……………………………………………………………..2

2.Работа Цилиндрической зубчатой передачи………………………2

3.Эффекты изобретения……………………………………………….6

4.Список использованных источников……………………………...17

Введение

Зубча́тое колесо́, шестерня́ — основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса. В машиностроении принято малое зубчатое колесо с меньшим числом зубьев называть шестернёй, а большое — колесом. Однако часто все зубчатые колёса называют шестерня́ми.

[pic 2]

Работа цилиндрической зубчатой передачи

Зубчатые колёса обычно используются па́рами с разным числом зубьев с целью преобразования вращающего момента и числа оборотов валов на входе и выходе. Колесо, к которому вращающий момент подводится извне, называется ведущим, а колесо, с которого момент снимается — ведомым. Если диаметр ведущего колеса меньше, то вращающий момент ведомого колеса увеличивается за счёт пропорционального уменьшения скорости вращения, и наоборот. В соответствии с передаточным отношением, увеличение крутящего момента будет вызывать пропорциональное уменьшение угловой скорости вращения ведомой шестерни, а их произведение — механическая мощность — останется неизменным. Данное соотношение справедливо лишь для идеального случая, не учитывающего потери на трение и другие эффекты, характерные для реальных устройств.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению шестерней для приводных поездных систем, используемых для передачи высокого крутящего момента. Шестерня изготовлена из стали, имеющей следующий химический состав, мас.%: С: 0,1-0,40; Si: 0,35-3,0; Mn: 0,1-3,0; Cr: менее 0,2; Мо:0,1 или менее; P: 0,03 или менее; S: 0,15 или менее; Al: 0,05 или менее; N: 0,03 или менее; Fe и неизбежные примеси остальное. Шестерню подвергают науглероживанию для формирования науглероженного слоя на поверхности при низкой концентрации кислорода, охлаждению при низкой скорости охлаждения и закаливанию путем нагрева высокой плотностью энергии для аустенизации зоны, лежащей над сердцевинной частью и зубчатыми частями без аустенизации сердцевинной части, и быстрого охлаждения шестерни из такого состояния. Части поверхностного слоя зубчатых частей и зубчатая корневая часть являются частями с науглероженным слоем, остальная часть зубчатых частей и часть дисковой части, лежащая ниже науглероженного слоя, является частями с закаленным слоем, а зона дисковой части, лежащая глубже закаленного слоя, является зоной с незакаленным слоем. Получаемые шестерни имеют высокую твердость поверхностных и глубинных слоев без ее неоднородности, а также высокую точность формы.

Кроме того, шестерня согласно настоящему изобретению имеет дисковую часть и множество зубчатых частей, которые формованы по окружности дискретным образом на дисковой части. После формования шестерни шестерня подвергается обработке науглероживания и затем обработке закаливания при нагревании энергией высокой плотности. Стальной сырьевой материал шестерни имеет химический состав, указанный выше. Часть поверхностного слоя каждой из зубчатых частей и часть поверхностного слоя зубчатой корневой части, т.е. части, выполненной между зубчатыми частями на дисковой части, при обработке науглероживания имеют более высокую С-концентрацию, чем С-концентрация стального сырьевого материала, и выполняются, чтобы быть первым закаленным слоем, который имеет мартенситную структуру. Зона, охватывающая часть каждой из зубчатых частей, отличную от части, служащей в качестве первого закаленного слоя, часть дисковой части, лежащую ниже первого закаленного слоя зубчатой корневой части, и часть дисковой части, лежащую ниже зубчатых частей, выполняется, чтобы иметь такую же С-концентрацию, как С-концентрация стального сырьевого материала, и выполняется, чтобы быть вторым закаленным слоем, который имеет мартенситную структуру. Зона дисковой части, лежащая глубже, чем второй закаленный слой, выполняется, чтобы иметь такую же С-концентрацию, как С-концентрация стального сырьевого материала, и выполняется, чтобы быть незакаленным слоем, который не имеет мартенситную структуру.