Кириллов В27 Выбор материала и термической обработки деталей машин: метод. указания к лабораторным работам № 22, 23 по курсу «Материаловедение» / Н.М. Рыжов, Р.С. Фахуртдинов, В.М. Полянский, А.Ю. Ампилогов ; под ред. <...> Рассмотрена методика оценки свойств и структуры материалов для типовых деталей машин – зубчатых колес и болтов. <...> Раскрыт алгоритм выбора марки сталей и технологии термической и химико-термической обработки с учетом критериев работоспособности зубчатых колес и болтов. <...> ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС Цель работы – приобретение навыков выбора материалов для зубчатых колес и технологии их термической и химико-термической обработки. <...> При передаче крутящего момента в зацеплении действуют нормальная сила Fn, а также сила трения Fтр = f Fn, обусловленная скольжением профилей зубьев (рис. <...> На работоспособность зубчатых колес решающее влияние оказывают контактные напряжения σН и напряжения изгиба σF у основания зубьев, которые изменяются во времени по пульсирующему циклу. <...> Силы и напряжения, действующие на поверхности у основания зуба: Т1 и Т2 – вращающие моменты на шестерне и колесе; Fn и Fтр – нормальная сила и сила трения; σН и σF – контактное напряжение и напряжение изгиба; А1А2 – линия зацепления; dв1 и dв2 – диаметры основных окружностей Важный компонент силового режима зубчатых колес, увеличивающий напряжения σН и σF – дополнительная динамическая нагрузка. <...> Она возникает из-за погрешности изготовления и сборки зубчатой передачи, а также в результате изнашивания профилей зубьев. <...> Динамическая нагрузка тем выше, чем ниже точность изготовления зубчатых колес и больше скорость их вращения. <...> 3 Контактные напряжения и сила трения являются причиной повреждения рабочих поверхностей зубьев: усталостного выкрашивания (питтинга), изнашивания и заедания, а напряжения изгиба – причиной усталостного разрушения (поломки) зубьев. <...> Основными критериями работоспособности являются: контактная <...>
_Выбор_материала_и_термической_обработки_деталей_машин.pdf
УДК 621.78
ББК 34.651
В27
Рецензент И.В. Кириллов
В27
Выбор материала и термической обработки деталей машин: метод. указания к лабораторным
работам № 22, 23 по курсу «Материаловедение» / Н.М. Рыжов, Р.С. Фахуртдинов,
В.М. Полянский, А.Ю. Ампилогов ; под ред. А.В. Велищанского. – М. : Изд-во МГТУ им.
Н.Э. Баумана, 2009. – 27 [1] с.: ил.
Рассмотрена методика оценки свойств и структуры материалов для типовых деталей машин –
зубчатых колес и болтов. Раскрыт алгоритм выбора марки сталей и технологии термической и химико-термической
обработки с учетом критериев работоспособности зубчатых колес и болтов.
Для студентов машиностроительных специальностей, изучающих дисциплину «Материаловедение».
УДК
621.78
ББК 34.651
Учебное издание
Рыжов Николай Михайлович
Фахуртдинов Равел Садртдинович
Полянский Владислав Михайлович
Ампилогов Алексей Юрьевич
Выбор материала и термической обработки деталей машин
Редактор С.Ю. Шевченко
Корректор М.А. Василевская
Компьютерная верстка А.Ю. Ураловой
Подписано в печать 30.09.2009. Формат 6084/8.
Усл. печ. л. 3,25. Тираж 200 экз.
Изд. № 96. Заказ
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана.
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5.
МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2009
Стр.2
Таблица 9
Предел ползучести, длительная прочность, допустимые рабочие температуры
по жаропрочности и жаростойкости для легированных сталей и никелевых сплавов
Материал
Перлитные
стали
Мартенситные
стали
Марка
12ХМФ
25Х2МФ
15Х5М
Термическая
обработка
Нормализация
45Х10С2М
Улучшение
Аустенитные
стали
Никелевые
сплавы
10Х11Н20Т3Р Закалка
45Х14Н14В2М Закалка +
старение
ХН77ТЮР Закалка +
старение
ЖС6К
Закалка +
старение
δ,
%
30
σ1/10 000,
МПа
84
σ10 000,
МПа
Нормализация
16 70 160
15 40 200
140
15Х11МФ Нормализация
15
90 100
15 40 100
40
–
40 40 130
40 200 110
40 130 150
Допустимая рабочая
температура, оС
по жаропрочности
570
520
600
150
550
650
700
650
750
1050
по
жаростойкости
600
600
650
750
850
850
850
1050
1050
СОДЕРЖАНИЕ
Работа
№ 22. Обоснование выбора материала для зубчатых колес ..................... 3
Работа № 23. Обоснование выбора материала для болтов .................................... 19
28
Стр.28