является малая толщина упрочненного слоя 0,2…0,6 мм, не позволяющая применять их при ударных нагрузках и при работе с абразивным изнашиванием, из-за опасности истирания упрочненного слоя и быстрого выхода передачи из строя.

Нитроцементация – одновременное насыщение поверхностного слоя углеродом и азотом с последующей закалкой. Обеспечивает поверхностную твердость зуба 58…64 HRCэ. Применяют для среднеуглеродистых сталей (например, 40Х, 25ХГТ). Толщина упрочненного слоя составляет (0,13… 0,2)m, но не более 1,2 мм. Искажения зубьев существенно меньше, чем при цементации, не требуются дополнительные доводочные операции.

Характеристики сталей, рекомендуемых для изготовления зубчатых колес, приведены в табл. 4. В таблице приняты следующие обозначения: способы термообработки: Н - нормализация, У - улучшение, З - закалка, Ц - цементация; Dm - наружный диаметр заготовки вал-шестерни, Sm - характерный размер заготовки для насадного зубчатого колеса (рис. 10).

Таблица 4

Для ориентировочного определения Dm и Sm используются следующие формулы:

где T1 - крутящий момент на шестерне, Н•м; u - передаточное число зубчатой передачи; km - коэффициент, учитывающий вид передачи, (km= 24 для прямозубых цилиндрических передач, km= 28 для прямозубых конических передач и km= 20 для непрямозубых передач).

Рис. 10. Характерные размеры сечения заготовки

При выборе материала заготовок должны выполняться следующие условия: для вал-шестерни Dm ≤ Dm1, для насадного зубчатого колеса Sm ≤ Sm1.

Для зубчатых передач рекомендуются следующие варианты материалов и термообработок (ТО).

1.Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни 40, 45, 40Х, 40ХН и 35ХМ. Термообработка – улучшение. Твердость зуба шестерни 269…302 НВ, твердость зуба колеса 235…262 НВ.

2.Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни 40, 45, 40Х, 40ХН и 35ХМ. Термообработка зуба шестерни – улучшение с последующей закалкой

ТВЧ, твердость поверхности зуба шестерни 45…50 НRCэ, или 48…53 НRCэ. Термообработка зуба колеса - улучшение, твердость зуба колеса 235…262 НВ.

3.Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни 40, 45, 40Х, 40ХН и 35ХМ. Термообработки колеса и шестерни одинаковы – улучшение с последующей закалкой ТВЧ, твердость поверхности зуба шестерни и колеса 45…50 НRCэ, или 48…53 НRCэ.

4.Марки сталей для колеса 40Х, 40ХН и 35ХМ. Термообработка колеса – улучшение с последующей закалкой ТВЧ, твердость поверхности зуба колеса

45…50 НRCэ, или 48…53 НRCэ. Марки сталей для шестерни 20Х, 20ХНМ и 18ХГТ. Термообработка шестерни – улучшение с последующей цементацией

и закалкой, твердость поверхности зуба шестерни 56…63 НRCэ. Ориентировочно диаметр заготовки зубчатого колеса определяется по

формуле

dк = uDm.

Заготовки колес больших диаметров dк > 500 мм получают литьем, в этом случае рекомендуется использовать стали марок 35Л и 45Л.