DSCN0552

138 3. Wytrzymałość przekładni walcowych

cd. tabl. 3.7.

Odpowiedniki twardości
skala Vickersa HV	skala Brinella (f - m^l)" HB	rozciąganie a_tMPa
255	255	853
260	260	873
265	265	883
270	270	902
275	275	922
280	280	942
285	285	951
290	290	971
295	295	991
300	300	1010
310	310	1040
320	320	1079
330	330	1108
340	340	1148
3S0	350	1177
361	361	1216
372	370	1246
384	380	1285
395	390	1314
408	400	1354
420	410	1393
432	420	1422
445	430	1462

'* D - ircdnica kulki w cmii metrach

W^loazotowanie polega na wzbogaceniu warstwy wierzchniej węglem i azotem. Jest to więc połączenie procesu nawęglania i azotowania. Prowadzi się go w temperaturze 820-r-860°C, w atmosferze endotermicznej z ciekłych'związków organicznych z dodatkiem gazowego amoniaku lub innych związków azotu.. Po węgloazotowaniu następuje hartowanie bezpośrednio z temperatury poprzedzającego procesu lub obniżonej do 820 -r840°C. Z kolei odpuszczanie prowadzi się w temperaturach 160-r220°C. Wielkości odkształceń i zmian wymiarowych mieszczą się pomiędzy wartościami kół nawęglanych i azotowanych.

W warstwie węgloazotowanej stężenie węgla powinno wynosić 0,7 -ł-0,9%, a azotu (M5t-Q^5°/₀. W warstwie nawęglanej stężenie węgla powinno wynosić 0,7 ^•0,9% C dla zębów nie podlegających szlifowaniu oraz 0,8 h-1,I°/₀ C dla uzębień

szlifowanych. Grubość warstwy nawęglonej gotowego koła o modułach 1,5 -=-8 przyjmuje się w praktyce w zakresie 0,2-r0,15m (m — moduł). Uzyskiwana twardość zawiera się najczęściej w granicach 58 -=-63 HRC, tj. około 670 -=-790 HV. Porównanie skali Rockwella i Vickersa podano w tabl. 3.6. Z kolei w tabl. 3.7 podano przybliżoną zależność pomiędzy twardością stali a wytrzymałością na rozciąganie.

Hartowanie powierzchniowe polega na powierzchniowym nagrzaniu boków zębów do odpowiedniej temperatury i następnym szybkim schłodzeniu. Stosuje się tu nagrzewanie indukcyjne prądami wysokiej częstotliwości dla modułów do 3 mm, prądami średniej częstotliwości — dla modułów 3 -=-5 mm, a przy modułach powyżej 5 mm stosuje się przeważnie nagrzewanie płomieniowe. Nagrzewanie można prowadzić na całym obwodzie koła, szczególnie w przypadku małych modułów (do 2,5 mm) i małych kół lub kolejno ząb za zębem, stosując induktory nagrzewcze obejmujące ząb lub wypełniające wrąb międzyzębny.

Do hartowania powierzchniowego nadają się stale o zawartości węgla 0,35 ■t-0,50^o/_o. Uzyskana twardość wynosi 56 -=-60 HRC. Należy wystrzegać się prze-hartowania zębów na wskroś, a już niedopuszczalne jest zakończenie strefy utwardzonej w obrębie spiętrzonych naprężeń gnących u podstawy zęba. Pojawiają się tam wtedy dodatkowe naprężenia rozciągające na granicy strefy zahartowanej i niezahartowanej oraz karb strukturalny (zmiana struktury materiału), co w połączeniu z karbem geometrycznym na linii przejściowej zęba powoduje znaczne zmniejszenie wytrzymałości zęba na złamanie zmęczeniowe.

3.173. Inne materiały

Do niektórych lżej obciążonych napędów stosuje się koła zębate prasowane z metalowych proszków spiekanych. Koła wraz z uzębieniem są formowane na gotowo w prasach pod wysokim ciśnieniem, a następnie wygrzewane w odpowiednich temperaturach, zależnych od składu proszku i rodzaju spoiwa. Przy masowej produkcji koszt ich jest niższy niż w wykonaniu tradycyjnym. Znajdują zastosowanie np. w pralkach i maszynach kuchennych.

Do materiałów niemetalicznych na koła zębate zaliczymy przede wszystkim poliamidy i poliuretany (tworzywa sztuczne) oraz tekstolity i lignofole. Materiały te cechują się dużą podatnością, nadają się więc szczególnie tam, gdzie chodzi o cichą pracę kól. Wytrzymałość ich jest jednak dużo mniejsza niż wytrzymałość kół stalowych, co ogranicza zastosowanie tych tworzyw do niedużych obciążeń. Zwykle wykonuje się z nich duże koło, które w przekładni współpracuje ze stalowym zębnikiem o małej chropowatości powierzchni zębów.

Poliamidy mają jeszcze tę wadę, że wchłaniają wodę (tabl. 3.8) i zmieniają przy tym wymiary. Wady tej nie wykazują poliuretany, które są wytwarzane w różnych odmianach o dużej rozpiętości twardości i wytrzymałości, na ogół jednak niższej niż poliamidów.