Гипотетическая диаграмма

Гипоидная передача (рис. 8.57) осуществляется коническими колесами с косыми или криволинейными зубьями. Вершины конусов колес не совпадают. Угол перекрещивания осей чаще всего выполняется равным 90°. В отличие от винтовых передач гипоидные могут быть выполнены с линейным контактом зубьев. Скорости скольжения в гипоидных передачах меньше, чем в винтовых. Поэтому они обладают повышенной нагрузочной способностью. На практике опасность заедания, связанная со скольжением, устраняется применением специальной противозадирной смазки (гипоидное масло) и термообработкой зубьев до высокой твердости, а также ограничением смещения осей а (рис. 8.57).

В отличие от винтовых гипоидные передачи могут быть выполнены в зависимости от радиуса кривизны по длине зубьев как с точечным, так и с линейным контактом зубьев. Отношение скорости скольжения профилей к окружной скорости в гипоидных передачах меньше, чем в винтовых, поэтому гипоидные передачи обладают высокой нагрузочной способностью, иногда даже большей, чем обычные конические передачи.

Твердые смазочные материалы также широко применяют вместе с минеральными маслами при высоких давлениях и при опасности заеданий, например, в гипоидных передачах.

идные передачи обладают повышенной несущей способностью. Это прежде всего связано с тем, что в гипоидных передачах в отличие от винтовых обеспечивается контакт, близкий к линейному, с оптимальными формой и размерами пятна контакта. В этом отношении они аналогичны коническим передачам с криволинейными зубьями. Скорости скольжения в гипоидных передачах значительно меньше, чем в винтовых. При том же диаметре колеса и передаточном числе диаметр шестерни в гипоидных передачах получается больше, чем в конических.

Кроме того, зубья в гипоидных передачах хорошо притираются и не подвержены существенным искажениям вследствие достаточно равномерного скольжения по рабочей поверхности зубьев. Благодаря тому, что в зацеплении одновременно находится несколько пар зубьев, гипоидные передачи могут применяться в механизмах высокой точности, в частности в качестве делительных передач прецизионных зуборезных станков.

При этом по контактной прочности получается дополнительный ресурс, так как приведенный радиус кривизны в гипоидных передачах получается в k1 раз больше, чем в аналогичных конических. Полный геометрический и прочностной расчет гипоидных передач приведен в работе [51].

В гипоидных передачах начальной поверхностью является расширяющаяся часть гиперболоида (см. части Bt и В2 на рис. 21.1). Для упрощения изготовления колес этих передач гиперболоиды заменяют усеченными конусами, и передача вращения осуществляется коническими колесами с прямыми или криволинейными зубьями. Но вершины конусов колес не пересекаются, они скрещиваются обычно под углом 90° (см. рис. 21.2).

Существенными недостатками винтовых и гипоидных передач являются точечный контакт зубьев и их взаимное продольное скольжение (особенно в винтовых передачах). В связи с этим ухудшаются условия смазывания, возникает повышенный износ и часто наступает заедание (особенно в гипоидных передачах).

Шестерня и колесо гипоидной передачи имеют различные углы наклона зубьев на начальных окружностях Рш и Рк и зацепляются в прямом и обратном направлениях с различными углами зацепления. Утверждают [39], что в гипоидных передачах теоретически достижим контакт по всей длине зубьев. Однако практически, для компенсации деформации валов и неточностей нарезания и сборки, гипоидные передачи, так же, как и конические с круговыми зубьями, выполняются с начальным контактом в точке.

При работе гипоидной передачи сопряжённые зубья шестерни и колеса скользят друг по другу не только в поперечном, но и в продольном направлении. Следовательно, на контактных линиях в каждый момент времени будут иметься участки, где относительное движение поверхностей зубьев сводится в основном к относительному скольжению поверхностей вдоль контактных линий. На таких участках гидродинамические условия образования масляной плёнки крайне неблагоприятны, в связи с чем зубья гипоидных передач подвержены заеданию в гораздо большей степени, чем цилиндрических и конических. Особенно приходится опасаться заедания в гипоидных передачах с крупным модулем при небольшой твёрдости зубьев.

С заеданием в гипоидных передачах борются путём применения противозадирных смазок. Последние своим развитием и обязаны как раз гипоидным передачам, первоначально нашедшим применение в задних мостах автомобилей. Однако даже при применении сильных противозадирных смазок и при выполнении поверхностей зубьев твёрдыми (цементованными) и гладкими (притёртыми) необходимо ограничивать смещение оси шестерни Е (фиг. 56) такими пределами, при которых опасность заедания сравнительно невелика. По данным фирмы Глисон размер Е не должен превышать:

Рис. 3.3. К расчету повреждений на нерегулярном нагружении: а — пример нерегулярного режима нагружения; б — гипотетическая диаграмма пластического деформирования

Равновесная диаграмма состояния системы Со—Rh не изучена. Гипотетическая диаграмма состояния по данным работ [1,2] представлена на рис. 32. Rh и («Со) образуют непрерывный ряд твердых растворов. Поскольку отжиг при 1400 °С приводит к частичному оплавлению сплавов, содержащих 57,2 % (ат.) и 75,2 % (ат.) Rh, можно предположить наличие минимума на кривых ликвидус—солидус.

На основании данных о строении и свойствах исходных компонентов построена гипотетическая диаграмма состояния Cr—Cs (рис. 52) 11], предполагающая практически полное отсутствие взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях, Растворимость Сг в жидком Cs составляет около 10 % (ат.) при температуре -977 °С, при этом содержание кислорода в Cs равно ~10~2 % (ат.).

Диаграмма состояния Сг—Ей экспериментально не построена. Однако в работе [1] на основании термодинамического расчета показано, что в системе Сг—Ей стабильные соединения не образуются и система Сг—Ей подобна системе Nb—Ей. На основании указанных данных в работе [2] предложена гипотетическая диаграмма Сг—Ей (рис. 56) и сообщается об отсутствии взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях.

На основании данных о строении и свойствах исходных компонентов построена гипотетическая диаграмма состояния [1], предполагающая практически полное отсутствие взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состоянии (рис. 65). На основании данных о растворимости Сг в К, который является аналогом 1л и Na, высказано предположение, что в жидком К при температуре 800 "С растворяется 10~3 % (ат.) Сг.

В работе [1J предложена гипотетическая диаграмма состояний системы Cr—Na, предполагающая практически полное отсутствие взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях.

Экспериментально диаграмма состояния Cr—Rb не построена. В работе [1] предложена гипотетическая диаграмма (рис. 83), предполагающая практически полное отсутствие взаимодействия компонентов в жидком и твердом состояниях. В этой же работе приводится растворимость Сг в жидком Rb при температурах от 700 до 900 °С, которая составляет порядка 10~^ % (ат.). При этом содержание кислорода в расплаве 5*10~2 % (ат.).

На рис. 232 показана гипотетическая диаграмма состояния системы Рг—Ег. Сделано предположение об образовании широкой области непрерывных рядов твердых растворов с гексагональной структурой. В работе [2] установлено изменение ближнего порядка в жидком Ег при температуре 1555 °С. Высказано соображение, что пересечение двух прямых, соединяющих температуры плавления Рг и Ег и темпе-

На рис. 245 представлена гипотетическая диаграмма состояния Er—Tm, характеризующаяся образованием непрерывных рядов твердых растворов между компонентами системы. Штриховой линией проведена граница области с ближним порядком в жидком состоянии по данным работы [2]; температура перехода Жоцк ** Жгпу составляет 1555 и 1655 °С для Ег и Тт соответственно.

Гипотетическая диаграмма Fe— Os (рис. 286) построена по данным работ [2,4]. Os повышает температуру плавления Fe и температуру его полиморфного перехода б - у. Перитектическая реакция Ж + + (уРе) * (6Fe) протекает при 1543 "С [2] или 1552±15 °С [31. Температура перитектической реакции Ж + (Os) ** (уРе) установлена равной 1720 "С [3]. Такая же температура определена в работе 21-Максимальная растворимость Os в (5Fe) ~ 2,7 % (ат.) [ 1,2).^ По данным работы [5] , растворимость Os в Ре при температуре 154.3 (-не превышает 1,68 % (ат.). Протяженность области (бРе) + 'у' с> составляет ~ 2,7 — 3,0 % (ат.) Os.

Гипотетическая диаграмма состояния системы Fe—Pm построена на основании положения о близости электронного строения и химических свойств Рт с Nd и Рг и, следовательно, аналогичного этим системам характера взаимодействия Рт с Fe [1]. Она представлена на рис. 290 по данным работы [1] и скорректирована по температурам плавления и температурам полиморфных превращений чистых металлов. В системе предполагается образование двух интерметаллических соединений Fe17Pm2 и Fe2Pm и кристаллизация эвтектики в области сплавов, богатых Рт. Соединения характеризуются отсутствием областей гомогенности. Определена температура эвтектического превращения — 680 °С и эвтектический состав — 73 % (ат.) Рт.