Зубчатые колёса: знакопеременные нагрузки

Основными материалами для изготовления зубчатых колес силовых передач служат термически обрабатываемые стали. Для изготовления зубчатых колес, которые подвержены знакопеременным нагрузкам и большим контактным напряжением, рекомендуется использовать сталь конструкционную легированную. Марки 20Х, 20ХНМ, 18ХГТ.
Без термической обработки механические характеристики, всех сталей близки, поэтому применение легированных сталей без термообработки нерационально. У нас большие контактные и знакопеременные нагрузки, а мы знаем, что несущая способность зубчатых передач по контактной прочности тем выше, чем выше поверхностная твердость зубьев.
Марки сталей для шестерни: 20Х, 20ХНМ, 18ХГТ . ТО шестерни — улучшение, затем цементация и закалка; твердость 56...63 HRC.
Улучшение стали - вид термической обработки стали, заключающийся в закалке и последующем высоком отпуске (при 550-650 °С). В результате достигается однородная и дисперсная структура сорбита, обеспечивающая хорошее сочетание прочности, пластичности, ударной вязкости и критической температуры перехода из вязкого состояния в хрупкое.
Цементация - химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя атомами углерода при нагреве до температуры 900…950 C0.Цель цементации — обогатить поверхностный слой детали углеродом до концентрации 0,8—1,1% и получить, после закалки, высокую твердость поверхностного слоя при сохранении пластичной сердцевины