Creeaza.com - informatii profesionale despre


Cunostinta va deschide lumea intelepciunii - Referate profesionale unice



Acasa » tehnologie » tehnica mecanica
Cerintele impuse otelurilor pentru roti dintate

Cerintele impuse otelurilor pentru roti dintate



Cerintele impuse otelurilor pentru roti dintate

Principalele caracteristici mecanice ale otelurilor destinate executiei rotilor dintate sunt: rezistenta la oboseala prin contact pulsatoriu (sos), rezistenta la oboseala prin incovoiere pulsatorie (soi) sau alternanta (s-1) si rezilienta (KCU) sau energia de rupere (KV). Prima dintre aceste caracteristici se refera la flancul dintelui, iar celelalte doua la miezul dintelui si mai exact la sectiunea de la baza acestuia. Din acest motiv la rotile durificate in stratul de suprafata trebuie luate in considerare atat rezistenta la presiunea de contact a stratului, cat si proprietatile miezului, acestea din urma fiind in functie de starea structurala si de tensiuni interne a racordarii de la baza dintelui.



In majoritatea cazurilor, valorile caracteristicilor de oboseala se aproximeaza in functie de caracteristicile mecanice obtinute prin tractiune statica. Astfel, la otelurile imbunatatite care au o duritate de pana la 35HRC si o rezistenta la rupere Rm£1.000N/mm2 s-a constatat existenta unei dependente liniare intre rezistenta la oboseala prin incovoiere si duritate: s-1»(1620)×HRC, N/mm2.

Tinand seama de faptul ca la otelurile nealiate hipoeutectoide Rm»3,2×HB, iar la cele aliate hipoeutecoide, Rm»3,5×HB, au fost stabilite urmatoarele corelatii:

Ø     la otelurile carbon, s-1=0,45×Rm, N/mm2;

Ø     la otelurile aliate, s-1=0,4×Rm+50, N/mm2.

Rezistenta la oboseala prin incovoiere pulsatorie poate fi aproximata cu relatia: soi=1,5×s-1

Pentru otelurile semidure tratate termic prin imbunatatire (sub 40HRC) rezistenta admisibila la oboseala prin contact se determina cu relatia:

sosa=2,4×HB, N/mm2

unde HB este duritatea Brinell in daN/mm2.

Pentru conditii mai severe de solicitare, se recurge la durificarea rotilor dintate fie prin caliri de suprafata, fie prin tratamente termochimice.

In asemenea cazuri, relatiile de aproximare a rezistentei admisibile la oboseala de contact sunt:

Ø     durificarea prin calirea stratului de suprafata (peste 40HRC):

sosa=18×HRC, N/mm2;

Ø     durificarea prin carburare urmata de calire si revenire joasa a otelurilor nealiate sau slab aliate avand HRCmiez<40:

sosa=21×HRC, N/mm2;

Ø     durificarea prin carburare - calire - revenire joasa a otelurilor complex aliate avand HRCmiez>40:

sosa=31×HRC, N/mm2;

Ø     durificarea prin nitrurare, cianizare si carbonitrurare:

sosa=28×HRC, N/mm2.

Din aceste relatii se desprinde observatia ca rezistenta la oboseala prin presiune de contact a rotilor dintate carburate - calite - revenite jos se mareste o data cu cresterea rezistentei miezului, aceasta putandu-se realiza pe urmatoarele doua cai: ridicarea continutului in carbon al miezului si concomitent, alierea sa complexa. Astfel se explica tendinta de marire a continutului maxim in carbon al otelurilor pentru carburare la circa 0,30% si alierea cu mai multe elemente (in special formatoare de carburi) chiar daca acestea se afla in proportii mai mici. Aceasta tendinta ofera si avantaje de productivitate deoarece sunt necesare straturi mai subtiri si deci carburarea este mai scurta si poate fi combinata cu calirea directa.

Folosirea otelurilor pentru carburare cu continut in carbon apropiat de 0,30% nu poate fi generalizata, deoarece la rotile dintate supuse unor solicitari cu socuri deosebit de mari nu se pot asigura valorile impuse pentru rezilienta si energie de rupere. De aceea, in aceste cazuri se folosesc oteluri cu pana la 0,20%C, aliate in mod obligatoriu si cu nichel.

Tratamentele de suprafata favorizeaza in plus cresterea rezistentei la incovoiere statica si ciclica. Experimental, au fost stabilite urmatoarele relatii de aproximare a limitei de oboseala prin incovoiere alternanta:

Ø     la otelurile nealiate semidure, tratate termic prin imbunatatire urmata de calire de suprafata si revenire joasa,

s-1=0,55×Rm, N/mm2;

Ø     la otelurile aliate semidure, tratate termic prin imbunatatire urmata de calire de suprafata si revenire joasa, precum si la otelurile fara nichel tratate prin carburare - calire - revenire joasa,

s-1=0,55×Rm+50, N/mm2;

Ø     la otelurile aliate cu nichel, carburate - calite si revenite jos,

s-1=0,45×Rm+50, N/mm2.

Alaturi de caracteristicile mecanice, otelurile pentru roti dintate trebuie sa mai raspunda urmatoarelor cerinte: puritatea, ereditatea granulara, calibilitatea si prelucrabilitatea prin aschiere.

Puritatea, exprimata prin punctajul admisibil de incluziuni nemetalice, influenteaza indeosebi rezistenta la uzare, rezistenta la oboseala si tenacitatea (KCU, KV). Efectul negativ al incluziunilor nemetalice este mai accentuat cand ele se situeaza pe suprafetele de lucru in racordarea de la baza dintelui. Chiar si incluziunile situate la o anumita adancime de la suprafata sunt periculoase deoarece ele amorseaza ciupirea subfaciala. Cele mai periculoase sunt incluziunile oxidice dispuse in siruri. La executia rotilor dintate greu sau foarte greu solicitate se impune selectia otelurilor cu punctaj pentru sulfuri maximum 4, punctaj maximum 3 pentru oxizi si silicati, iar suma punctajelor pe acelasi camp microscopic sa fie maximum 4.

Ereditatea granulara prezinta o importanta deosebita deoarece tendinta accentuata de crestere a grauntelui austenitic la carburare impune efectuarea unor tratamente termice ulterioare pentru finisarea granulatiei miezului, evitandu-se scaderea pronuntata a rezilientei sau energiei de rupere. De aceea, utilizarea unor oteluri cu graunte ereditar fin va permite aplicarea calirii directe dupa carburare si deci reducerea costului operatiilor de tratament termic.

De asemenea, o granulatie austenitica grosolana a otelurilor pentru carburare provoaca aparitia unor deformatii mari la calire si cresterea proportiei de austenita reziduala. Se stie insa, ca o granulatie fina micsoreaza adancimea de patrundere a calirii. De aceea, la otelurile pentru carburare, marimea grauntelui austenitic trebuie sa corespunda punctajelor N=6¸8 (sau chiar mai fin la otelurile complex aliate cu calibilitate ridicata).

La otelurile pentru imbunatatire se recomanda aceleasi valori ale punctajului de granulatie (N=6¸8) cu particularitatea ca in cazul calirii de suprafata este preferabila o granulatie fina si omogena care sa permita obtinerea unor straturi uniforme si duritati corespunzatoare.

Calibilitatea se refera la dinte ca element de baza si joaca un rol determinant atat pentru proprietatile mecanice ale miezului cat si ale stratului.

Pentru ca la rotile dintate imbunatatite sa se obtina o rezistenta maxima la oboseala prin incovoiere in masa dintelui acesta trebuie sa se caleasca la minimum 80-90% martensita in centrul sau considerat la mijlocul coardei gd (figura 6.9 a). Aceasta conditie se impune si prin necesitatea ca dintele sa lucreze ca un element elastic, fara deformatii remanente. Intrucat dintele are forma apropiata de o prisma, pentru a putea utiliza metodele de calcul ale diametrului critic, care se refera la piese cilindrice, este necesara determinarea diametrului echivalent. Sectiunea dintelui este practic un dreptunghi cu laturile aproximative l » 2,3×m si g = 1,57×m (m - modulul), ceea ce da un raport l/g»1,45, respectiv un factor f=1,26 si deci un diametru echivalent Dech=f×g=1,26×1,57×m»2×m. Cu alte cuvinte, suprafata si centrul unui dinte se racesc intr-un mediu dat cu aceleasi viteze cu care se racesc suprafata si centrul unei piese cilindrice avand diametrul egal cu dublul modulului rotii dintate. La selectia otelului va trebui deci sa se asigure realizarea duritatii minime la calire in centrul dintelui (respectiv obtinerea unei structuri cu minimum 90% martensita in acest punct).

Figura 6. 9  Luarea in considerare a calibilitatii la rotile dintate: a - dinte imbunatatit global;  b - dinte carburat - calit - revenit jos.


Acest calcul este valabil ca atare la rotile dintate care sufera imbunatatire dupa matritarea sau taierea danturii. Daca imbunatatirea se aplica semifabricatului laminat sau forjat va trebui sa se tina seama de grosimea acestuia si se va urmari obtinerea proportiei de minimum 90% martensita in zona in care urmeaza sa fie taiata dantura.

La rotile dintate tratate termic prin imbunatatire si calire de suprafata, indeplinirea conditiei de mai sus asigura automat si obtinerea unei structuri complet martensitice in stratul exterior.

La otelurile supuse tratamentului termochimic de carburare (carbonitrurare) urmata de calire si revenire joasa, se impune determinarea calibilitatii atat pentru miez cat si pentru strat (figura 6.9 b si tabelele 6.2, 6.3).

Tabelul 6.2 Calibilitatea stratului la otelurile carburate (punctaj graunte N=8 si %C=0,90) pentru roti dintate

Otel

OLC10

OLC15

OLC20

15Cr9

20Cr8

18MnCr11

20TiMnCr12

28TiMnCr12

17CrNi16

18MoCrNi06

17MoCrNi14

21MoMnCr12

13CrNi35

Di, mm

1012

1417

2225



3033

4346

4853

Tabelul 6.3 Calibilitatea miezului la otelurile pentru carburarea rotilor dintate.

Otel

80% martensita

Dech max, mm

Modulul maxim permis, mm

HRCminima

lcr medie, mm

OLC10

25

2

6

3

OLC15

30

2

6

3

OLC20

32

3

8

4

15Cr9

30

4

10

5

20Cr8

35

5

12

6

18MnCr11

33

4

10

5

17CrNi16

30

3

8

4

18MoCrNi06

33

13

36

18

21MoMnCr12

38

12

34

17

20TiMnCr12

38

7

16

8

28TiMnCr12

42

8

18

9

13CrNi30

35

6

12

6

13CrNi35

35

18

50

25

17MoCrNi14

38

12

34

17

In privinta miezului, pentru asigurarea rezistentei la incovoiere este necesara realizarea unei proportii de minimum 80-90% martensita in centrul dintelui (80% pentru rotile greu solicitate, 90% pentru cele foarte greu solicitate). Tinand seama de grosimea dintelui si de nivelul rezistentei necesare in miez, otelurile se impart in trei grupe de calibilitate (figura 6.9 b): redusa (oteluri nealiate sau slab aliate cu sub 0,20%C, care asigura o duritate in miez de 15-25HRC), medie (oteluri slab aliate cu 0,20-0,30%C, care asigura o duritate in miez de 25-35HRC) si ridicata (oteluri complex aliate, cu nichel, care asigura o duritate in miez de 35-45HRC; in toate cazurile limita superioara este pentru roti dintate cu modul m£4, iar limita inferioara este pentru roti dintate cu modul m>8). Calculul se face si in acest caz tinand seama de faptul ca dintele se poate echivala cu o piesa cilindrica avand diametrul de doua ori mai mare decat modulul rotii dintate.



Nivelul rezistentei la oboseala de contact si mai ales durabilitatea rotii nu sunt determinate doar de duritatea suprafetei ci si de distributia acesteia in strat, prin a carui grosime se propaga tensiunile hertziene. Ideal ar fi ca duritatea sa fie maxima si constanta in strat insa datorita scaderii continutului in carbon si a distributiei preferentiale a elementelor de aliere in stratul carburat si calit, duritatea scade de la suprafata catre miez (figura 6.9 b).

Prelucrabilitatea prin aschiere reprezinta o proprietate tehnologica foarte importanta a otelurilor pentru roti dintate atat din punctul de vedere al productivitatii cat si al calitatii suprafetei aschiate. In plus, la productia de serie mare si de masa trebuie sa se obtina o durabilitate ridicata a sculelor si abateri uniforme ale dimensiunilor piesei.

Indeplinirea acestor conditii, uneori contradictorii, este posibila prin aplicarea unor tratamente termice care sa asigure o structura optima de prelucrare. In tabelele 6.4 si 6.5 se indica tratamentele termice favorabile prelucrarilor prin strunjire si gaurire, respectiv prin danturare si brosare.

Tabelul 6.4 Tratamentele termice de normalizare si de recoacere completa, favorabile prelucrarilor prin strunjire si gaurire.

Marca de otel

Parametri de tratament

Duritatea, HB, daN/mm2

Microstructura

Tinc, °C

Racire

OLC10

900

aer linistit

120140

Ferita + insule rare de perlita

OLC35

850

aer linistit

160180

Ferita + Perlita

OLC50

850

aer linistit

200230

Perlita + Ferita

18MnCr11

850

250°C/h

150200

Ferita + Perlita partial globulizata

17MoCrNi14

850

250°C/h

160210

Ferita + Perlita partial globulizata

42MoCr11

850

100°C/h

160220

Ferita + Perlita + Bainita

Tabelul 6.5 Tratamente termice de recoacere izoterma favorabile prelucrarilor prin danturare si brosare.

Marca de otel

Temperatura de austenitizare, °C

Mentinerea izoterma

Racire

Duritatea HB, daN/mm2

T, °C

tmen, min

17CrNi16

900

650

120

aer linistit

149187

18MnCr11

900

650

45

aer linistit

156192

17MoCrNi14

900

650

120

aer linistit

160195

34MoCr11

900

680

45

aer linistit

179229








Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




Relatia unghiului real de angrenare
STRUCTURI TEHNOLOGICE IN INDUSTRIA CHIMICA
Fisurarea metalului de baza
NORMALIZAREA
PROIECT DE LICENTA MECANICA - Fotoliu rulant pentru personae cu dizabilitati locomotorii, motorizat termic
(APS) APARATE PNEUMATICE SPECIALE
PROIECTAREA CONDUCTEI DE TRANSPORT DE LA DEPOZITUL CENTRAL LA RAFINARIE
PISTOL PENTRU VOPSIT SG 80A INSTRUCTIUNI DE FOLOSIRE SI MASURI DE SIGURANTA


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu