выполнено на сервисе Автор24

Студенческая работа на тему:

Завод изготавливает зубчатые колеса • цементованные имеющие временное сопротивление (σв) в сердцевине 650

Контрольная работа Материаловедение

Создан заказ №784505

5 ноября 2015

Завод изготавливает зубчатые колеса • цементованные имеющие временное сопротивление (σв) в сердцевине 650

Как заказчик описал требования к работе:

все в ворд, нужны 14 контрольных работ, разных вариантов по данному предмету. Срок до 15 декабря.

Фрагмент выполненной работы:

Завод изготавливает зубчатые колеса: • цементованные, имеющие временное сопротивление (σв) в сердцевине 650...700 МПа и ударную вязкость (КCU) не менее 800 кДж/м²; • азотированные, имеющее временное сопротивление в сердцевине 950...1000 МПа и ударную вязкость не менее 900 кДж/м²; • из термически улучшенной стали с временным сопротивлением 900…1000 МПа и ударной вязкостью не ниже 600 кДж/м². Выберите марки сталей. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Приведите их химический состав, обработку и структуру, необходимые для получения указанных механических свойств. Сравните режимы обработки и, учитывая свойства, полученные в готовом изделии, определите, для каких условий эксплуатации наиболее рационально использовать стали указанных выше свойств. При решении можно принять, что зубчатые колеса всех типов имеют одинаковые диаметр (50 мм) и высоту (80 мм). Решение: Материал зубчатых колес должен обладать определенными технологическими и физическими свойствами. Например, он должен хорошо обрабатываться в холодном и определенными технологическими и физическими свойствами. Например, он должен хорошо обрабатываться в холодном и горячем состоянии, иметь хорошую склонность к термообработке, обеспечить достаточную прочность при изгибе, высокую прочность поверхностного слоя зубьев и высокое сопротивление истиранию. Для передач общего назначения рекомендуется ст.35,45,50,50Г (ГОСТ 1050-88) и легированные – 40Х, 45ХН (ГОСТ 4543-88) и др. При твердости зубчатых колес не превышающей НВ350 зубья нарезают после термообработки (улучшение, нормализация). Если твердость зубьев должна быть выше НВ350, то сначала нарезают зубья, а затем проводят термообработку (объемную закалку, закалку ТВЧ, цементацию, азотирование и др.). Сплошная закалка дает коробление и понижение вязкости сердцевины. Твердость сердцевины для углеродистых сталей не должна превышать НRC 45, а для легированных HRC 50, иначе ударная вязкость резко падает. Твердость материала 350 НВ позволяет производить чистовое нарезание зубьев после термообработки. При этом можно получать высокую точность без применения дорогих отделочных операций (шлифовки, притирки и т. п.). Колеса этой группы хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению при динамических нагрузках. Для лучшей приработки зубьев твердость шестерни рекомендуют назначать больше твердости колеса не менее чем на 20...50 единиц. Технологические преимущества материала при 350 НВ обеспечили ему широкое распространение в условиях индивидуального и мелкосерийного производства, в мало- и средненагруженных передачах, а также в передачах с большими колесами, термическая обработка которых затруднена. При Н > 350 НВ твердость выражается обычно в единицах Роквелла – HRC (1HRC » 10 HB). Специальные виды термообработки позволяют получить твердость Н=(50...60) HRC. При этом допускаемые контактные напряжения увеличиваются до двух раз, а нагрузочная способность передачи–до четырех раз по сравнению с нормализованными или улучшенными сталями. Возрастают также износостойкость и стойкость против заедания. Применение высокотвердых материалов является большим резервом повышения нагрузочной способности зубчатых передач. Однако с высокой твердостью связаны некоторые дополнительные трудности: 1. Высокотвердые материалы плохо прирабатываются, поэтому они требуют повышенной точности изготовления, повышенной жесткости валов и опор, желательно фланкирование зубьев прямозубых колес. 2. Нарезание зубьев при высокой твердости затруднено, поэтому термообработку выполняют после нарезания. Некоторые виды термообработки (объемная закалка, цементация) сопровождаются значительным короблением зубьев. Для исправления формы зубьев требуются дополнительные операции: шлифовка, притирка, обкатка и т. п. Эти трудности дешевле преодолеть при крупносерийном и массовом производстве, тогда окупаются затраты на специальное оборудование, инструменты и приспособления. Поэтому в изделиях крупносерийного и массового производства применяют колеса с высокотвердыми зубьями. Объемная закалка – наиболее простой способ получения высокой твердости зубьев. При этом зуб становится твердым по всему объему. Для объемной закалки используют углеродистые и легированные стали со средним содержанием углерода 0,35...0,5% (стали 45, 40Х, 40ХН и т. д.). Твердость на поверхности зуба 45...55 HRC. Недостатки объемной закалки: коробление зубьев и необходимость последующих отделочных операций, понижение изгибной прочности при ударных нагрузках (материал приобретает хрупкость); ограничение размеров заготовок, которые могут воспринимать объемную закалку. Последнее связано с тем, что для получения необходимой твердости при закалке скорость охлаждения не должна быть ниже критической. С увеличением размеров сечений детали скорость охлаждения падает, и если ее значение будет меньше критической, то получается так называемая мягкая закалка. Мягкая закалка дает пониженную твердость. Объемную закалку во многих случаях заменяют поверхностными термическими и химико-термическими видами обработки, которые обеспечивают высокую поверхностную твердость (высокую контактную прочность) при сохранении вязкой сердцевины зуба (высокой изгибной прочности при ударных нагрузках). Поверхностная закалка токами высокой частоты (ТВЧ) или пламенем ацетиленовой горелки обеспечивает Н = (48...54) HRC и применима для сравнительно крупных зубьев (m ³ 5 мм). При малых модулях опасно прокаливание зуба насквозь, что делает зуб хрупким и сопровождается его короблением. При относительно тонком поверхностном закаливании зуб искажается мало. И все же без дополнительных отделочных операций трудно обеспечить степень точности выше 8-й...Посмотреть предложения по расчету стоимости