Домашнее задание по «Материаловедению»
Автор: Strawberrywonder • Май 16, 2022 • Контрольная работа • 856 Слов (4 Страниц) • 237 Просмотры
[pic 1] | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» Факультет Машиностроительные технологии Кафедра Электронные технологии в машиностроении | Реферат |
Листов |
Домашнее задание
По дисциплине «Материаловедение»
Вариант МД-6 (В)
2020 год
Пользуясь «Марочником сталей и сплавов», выбрать марку стали для изготовления тяжело нагруженного быстроходного червячного колеса станочного редуктора (см. эскиз). Производство редукторов крупносерийное.
Для решения задачи использовать данные согласно выданному варианту домашнего задания (см. табл.): основные размеры червячного колеса, твёрдость поверхности зубьев HRC и глубина упрочнённого слоя Δh в указанных пределах, предел текучести сердцевины σ0,2 (не менее).
Обосновать сделанный выбор стали, рекомендовать упрочняющую обработку червячного колеса, которая обеспечит его работоспособность при эксплуатации редуктора.
Исходные данные
Вариант | D, мм | d, мм | s, мм | HRC | Δh, мм | σ0,2, МПа |
В | 210 | 40 | 20 | 56-60 | 0,7-0,9 | 450 |
Червяк представляет собой винт с резьбой, который передает свое вращение винтовому колесу с зубцами дугообразной формы, заставляя его вращаться. Зубчатые зацепления могут иметь оси валов в разных плоскостях Ведущая деталь – червяк, не имеет зубьев. Вместо них нарезается резьба с модулем, аналогичным шестерни. Червяк передает вращение на колесо червячное посредством давления поверхности резьбовой нити на эвольвенту зуба при скольжении плоскостей относительно друг друга. У червячного узла маленький КПД и невозможна понижающая передача. Большое сопротивление не позволяет колесу сдвинуть червяк. Это используется в подъемных механизмах и устройствах с точностью перемещения.
В высокоскоростных и сильно нагруженных червячных передачах червяки необходимо изготавливать из легированных марок сталей, таких как 20Х, 12ХНЗА, 18ХГТ, 20Х2Н4МА и т.д., с последующей цементацией до твердости 54-62 HRC. Твердость сердцевины в таких случаях достигает 300-350 НВ.
Помимо износостойкости, так же важны твердость, прочность и малая деформируемость. Значит работоспособность изделия может обеспечить сталь с уровнем условного предела текучести σ0,2>450 МПа и твердостью HRC 56-60. А так же малая деформируемость Δh 0.7 – 0.9 мм. Наилучшие свойства детали будут получены при ее закалке и последующем отпуске.
С использованием марочника сталей и сплавов был проведен поиск легированной стали. Поскольку в работе червяка основы и решающее значение имеет высокая износостойкость. Таким образом, с использованием «Марочника сталей и сплавов» выбрана легированная сталь 20Х2Н4А, которая удовлетворяет требованиям. Ее химический состав по основным компонентам приведен в приведем в таблице 1.
Химический состав стали 20Х2Н4А, %, по ГОСТ 4543-71
Сталь | C | Si | Mn | Cr | Ni | S | P | Cu |
20Х2-Н4А | 0,16- 0,22 | 0,17- 0,37 | 0,3-0,6 | 1,25- 1,64 | 3,25- 3,65 | Не более | ||
0,025 | 0,025 | 0,3 |
...