Термическая обработка:

Применяется для придания стали определенных свойств (высокой прочности, пластичности, вязкости и др.). Выполняют термообработку заготовок, либо готовых деталей. Любой вид термической обработки состоит из трех стадий: нагрева до требуемой температуры с определенной скоростью, выдержки при этой температуре в течение требуемого времени и охлаждения с заданной скоростью. К основным видам термической обработки относятся отжиг, нормализация, улучшение, закалка и отпуск.

Отжиг характеризуется медленным охлаждением часто вместе с нагревательной печью. Отжиг применяют для снижения твердости и лучшей обрабатываемости резанием отливок, проката и поковок из углеродистых и легированных сталей, а также для снятия остаточных напряжений после сварки.

Нормализация отличается медленным охлаждением детали. Применяется для получения более высокой твердости, чем после отжига.

НB < 160…210

Улучшение отличается от нормализации большей скоростью охлаждения. Применяется для получения более высокой твердости и прочности, чем после нормализации. НB < 200…310

Закалка характеризуется высокой скоростью охлаждения в воде, масле или солевых растворах. В результате закалки металл получает мелкозернистую однородную структуру с высокой твердостью, прочностью, коррозионной стойкостью., но пониженной пластичностью и более трудно обрабатывается резанием. Закалка подразделяется на объемную и поверхностную. НRC48…53.

Отпуск состоит в нагреве до температуры ниже интервала фазовых превращений, с последующим охлаждением на воздухе Применяется после закалки для улучшения обрабатываемости резанием и уменьшения остаточных термических напряжений.

Механические передачи

Фрикционные вариаторы

Важнейшими параметрами передачи является передаточное отношение, передаваемая мощность, габаритные размеры, стоимость, вес, КПД.

Ориентировочные значения основных параметров передач вращательного движения

Вид передачи			Передаточное отношение		КПД одной ступени	Относительные размеры*/ масса	Относительная стоимость*	Примечания
			Часто встречающиеся	Наибольшее
Цилиндрическая зубчатая	Одноступенчатая		3-5	6-10*	0,93*-0,98	1/ 1	1
	Двухступенчатая			До 30		1,55/ 0,85	0,65
	Трехступенчатая			До 150		1,9/0,8	0,8
Коническая зубчатая			2-4	5	0,88*-0,98	2/ 1,1	1,8
Винтовая зубчатая			1-4	5	0,8-0,9	1,8 / 2	2
Червячная		Однозаходная Двухзаходная Четырехзаходная	15-40 8-20 4-12	100 50 25	0,4-0,65 0,7-0,8 0,8-0,95	1/1,04	1,5
Ременная		Плоскоременная Клиноременная	2-4	6	0,94-0,96	15/ 0,35 4/ 0,45	0,17 0,25
Цепная			2-4	8	0,92-0,96	1,7/ 0,25	0,3
Фрикционная			2-4	7	0,85-0,95	1,7 / 1,5	0,8
Планетарный одноступенчатый				До 15	0,93-0,98	0,6 / 0,8	1-1,5

* Относительные размеры и стоимость передач сопоставимы при одинаковых передаточных отношениях и передаваемой мощности.

Передаточное отношение – это отношение угловой скорости ω₁ ведущего вала к угловой скорости ω₂ ведомого:

. (1.1)

Условимся в дальнейшем параметрам ведущего звена присваивать индекс 1, а параметрам ведомого элемента – индекс 2.

Независимо от вида передачи все они имеют ряд общих параметров, которые используются при проектировании и расчете.

Окружная скорость , (1.2)

где ω — угловая скорость, рад/с; D - диаметр звена передачи, м; п - частота вращения, об/мин; V- окружная скорость, м/с.

Окружная сила ─ сила, действующая на звено, вызывающая его вращение и направленная по касательной к траектории точки ее приложения:

,(1.3)

где F_t ─- окружная сила, Н; Т ─ крутящий момент, Н×м.

Связь между окружной силой, окружной скоростью и мощностью Р выражается формулой

Р=F_t V, (1.4)

в которой используются следующие единицы измерений : мощности - [Вт], окружной силы – [Н] и скорости - [м/с].

Мощность можно выразить также через крутящий момент Т и угловую скорость w, тогда

P=T·w (1.5)

В формуле (1.5) Р ─мощность, [Вт]; Т─ крутящий момент [Н×м] и w ─ угловая скорость [рад/с].

Часто, зная передаваемую мощность и угловую скорость, приходится определять крутящий момент:

. (1.6)

Поскольку в технике обычно мощность выражают в киловаттах, а частота вращения n в оборотах/мин, то для определения крутящего момента, выраженного в ньютонометрах, используют также формулу

, (1.7)

где Р ─ в [кВт], а n ─ в [об/мин]. Формула (1.7) получена из (1.6) с учетом того, что 1 кВт = 10³Вт и .

Коэффициент полезного действияпередачи представляет собой отношение мощности на ведомом звене к мощности ведущего звена, т.е.

. (1.8)

Отметим, что коэффициент полезного действия всегда меньше единицы и общий КПД последовательно соединенных передач равен произведению КПД каждой передачи.

Предварительные сравнения различных типов передач можно приводить с помощью табл. 1.1.