Контактное формование

вполне определенном распределении передаточных чисел между ступенями. На рис. 17.1 приведены зависимости критериев L. А, У, Мк от отношения M,/M, полученные по результатам расчета двухступенчатого цилиндрического редуктора на сопротивление контактной усталости при следующих исходных данных: вращающий момент на выходном валу Т, = 420 • 10Л Н -мм, общее передаточное число редуктора мрсд — 20, допускаемые контактные напряжения при расчете быстроходной и тихоходной ступеней [ст]нь= [ст]нт = 600 Н/мм2. Из рис. 17.1 следует, что минимальные значения критериев могут быть получены:

где аг.г и Ттах — соответственно расчетные напряжения и момент по контактной усталости зубьев; [стн]тах — предельное допускаемое напряжение;

Для испытания на контактную усталость применяют трсхроликовые двухкон-тактпые машины, в которых испытуемый образец обкатывается под давлением между двумя валами (роликами), а также машины, в которых плоская поверхность подвергается контактному нагружению при обкатке шарами. Контактная выносливость характеризуется ограниченным пределом усталостного выкрашивания о„, т. е. максимальным нормальным напряжением цикла <Тшх> при котором не наблюдается разрушения поверхностных слоев испытуемого металла при данной базе испытания. Предел контактной выносливости определяется на базе 5>107—2'108 циклов (в зависимости от материала). За критерий разрушения принимают начало прогрессирующего выкрашивания, которое может привести к выкрашиванию по всей поверхности. Минимальный размер выкрашивания должен превышать половину малой полуоси контактной площади (D ~2> 0,56). По результатам испытания строят кривую контактной усталости.

Концентрация углерода в поверхностном слое должна составлять 0,8—1,0 %. Для получения максимального сопротивления контактной усталости количество углерода может быть повышено до 1,1—1,2 %. Более высокая концентрация углерода вызывает ухудшение механических свойств цементуемого изделия.

Для изготовления тел качения и подшипниковых колец небольших сечений обычно используют высокоуглеродистую хромистую сталь ШХ15 (0,95—1,05 % С и 1,3—1,65 % Сг), а больших сечений — хромомарганцевокремнистую сталь ШХ15(Т (0,95—1,05 % С, 0,9 — 1,2 % Мп, 0,4—0,65 % Si и 1,3—1,65 % Сг), прокаливающуюся на большую глубину. Стали обладают высокой твердостью, износостойкостью и сопротивлением контактной усталости. К сталям предъявляют высокие требования по содержанию неметаллических включений, так как они вызывают преждевременное усталостное разрушение. Недопустима также карбидная неоднородность.

Предельные напряжения по критерию сопротивления контактной усталости при перекатывании выбирают в зависимости от твердости, качества поверхности и условий контактирования.

Статистические характеристики сопротивления усталости зубьев устанавливаются испытанием зубчатых колес-образцов, и сопротивления контактной усталости также испытанием роликов с типичным для зубчатых колес скольжением. 1 ^неимущественно используются характеристики, определенные при 50 % ной вероятности неразрушения. При необходимости использования экспериментальных значений пределов выносливости обра шок, соогнентпуютих 00%- и 99 %-й вероятности безотказной работы, для перехода к 50 % -и вероятности нужно эти значения разделить на 1 ••• UpV\'\m* где и/> -квантиль распределения, соответственно равная 1,28 и 2,32.

Вероятность сохранения работоспособности по сопротивлению контактной усталости и усталости по изгибу оценивается обычным способом. Определяется квантиль распределения

Расчет на прочность арочных передач с начальным контактом зубьев по линии ведут по ГОСТ 21354 87, как для эквивалентных шевронных передач,но с учетом следующих специфических особенностей. Расчет на сопротивление контактной усталости ведуг для зацепления в полюсе в

Расчет на прочность арочных передач с начальным контактом зубьев в точке базируется на той же основе, что и изложенный выше, но имеет следующее отличие. Напряженное состояние зоны контакта для расчета на сопротивление контактной усталости и закон распределения нагрузки по ширине венца для расчета на сопротивление усталости при изгибе следует определять по теории Герца. Расчеты показывают, что оптимальная локализация контакта арочных зубьев обеспечивает

Червячные передачи рассчитывают на сопротивление усталости и статическую прочность по контактным напряжениям и напряжениям изгиба. В большинстве случаев напряжения изгиба не определяют размеры передачи и расчет по ним применяют в качестве проверочного. Он значим только при больших числах зубьев колес (более 90... 100) и для ручных передач. Основное значение имеет расчет на сопротивление контактной усталости, который должен предотвращать в проектируемых передачах выкрашивание, и расчет на заедание. Расчет на износ совмещают с этим расчетом.

Контактное формование для получения текстолита, стеклотекстолита, стеклопластиков Слои new C/wu ,'Ярнвй in/vrw еном \р Полиэфирные смолы Эпоксидные смолы фенолоформа льдегид-ныв смолы

На эти материалы существуют стандарты, установленные, как правило, более 15 лет назад. Технологические методы изготовления армированных пластиков включают контактное формование с выкладкой вручную армирующего наполнителя, напыление, прессование, намотку. Биполимерные слоистые пластики, сочетающие в себе термопласты и реактопласты, делают композиционные системы более универсальными. Соединение изделий из этих материалов осуществляется либо склеиванием, либо при помощи фланцев, соединительных муфт, стыковых накладок.

Контактное формование или «выкладка вручную». Наиболее широко используемым методом изготовления оборудования для химической промышленности является контактное формование с выкладкой армирующего наполнителя вручную. Приготовляют и полируют стальную форму. На формующую поверхность наносят антиадгезионное покрытие или оборачивают ее пленкой «Майлар» или целлофаном. После нанесения слоя покрытия из связующего и выкладки облицовочных стекломатов марки С укладывают последовательно слои стекломатов с массой 32 г, пропитанных связующим. Затем укладывают слои ровничной ткани и маты из рубленного стекловолокна до достижения заданной толщины изделия. При необходимости определенные участки изделия упрочняют и устанавливают металлические вкладыши. Однако оснащение патрубками и люками, как правило, осуществляют после изготовления оболочки. Внешняя поверхность образуется матами с покрытием, наносимым методом горячего окунания.

Контактное формование — напыление. Ручная подготовка та же, что и для процесса контактного формования с выкладкой армирующего наполнителя вручную. Специальный пистолет — распылитель подает на поверхность формы смолу с катализатором, смолу с ускорителем и рубленое стекловолокно. Стекловолокно пропитано смесью двух смол. Этот метод менее трудоемок, однако требует высокой квалификации оператора. С помощью этого метода могут быть изготовлены крышки емкостей, обечайки, корпуса лодок, кожухи, трубопроводы и т. п.

1 — прессование премиксов; 2 — прессование листовых формовочных композиций; 3 — прессование стекломатов; 4 — непрерывная пультрузия; 5 — непрерывное формование; в — намотка; 7 — прессование предварительно формованных заготовок; 8 — напыление; 9 — контактное формование; 10 — инжекционное прессование; 11 — ротационное формование вручную; 12 — формование изделий с помощью эластичного мешка под вакуумом; 13 — формование изделий с помощью эластичного мешка под давлением; 14 — холодное прессование; 15 — холодная штамповка; 16 — центробелшое литье

Контактное формование применяют для изготовления опытных образцов, резервуаров, емкостей, корпусов, защитных устройств, выпускаемых малыми сериями.

Прессование ив препре-гов в сопрягающихся пресс-формах Напыление Прессование в автоклаве 0,25-1,0 0,30-1,0 6,60—2,6 Намотка волокон Пультрузия Контактное формование Инжекция с последующим формованием 0,76-2,5 0,35-1,75 0,45—1,5 0,25— OJ5

Контактное формование. Переработка композиционных материалов методом контактного формования, применяется в основном при изготовлении крупногабаритных конструкций и изделий сложной конфигурации. Данная технология предусматривает предварительную пропитку связующим армирующего материала, укладку его на модель изделия с последующей выдержкой при нормальной или повышенной температуре для отверждения. В настоящее время отсутствуют механизированные способы укладки армирующего материала. Ручная укладка пропитанных слоев наполнителя создает тяжелые условия труда, трудности текущего контроля за правильностью раскроя материала, равномерностью пропитки его связующим, как правило, не обеспечивает точного взаимного расположения слоев. В процессе пропитки армирующего материала трудно обеспечить постоянную вязкость связующего, вследствие протекающего процесса полимеризации при температуре окружающей среды. Особенно это характерно при формовании изделий из полиэфирных стеклопластиков.

В стеклопластиках стеклянный наполнитель является упрочняющим элементом и воспринимает основные нагрузки при работе изделия. От сочетания связующего и наполнителя, а также способа изготовления изделий из стеклопластиков (контактное формование, прессование, намотка и т. д.) зависят физико-механические свойства стеклопластиков. Основные особенности механических и деформационных свойств стеклопластиков — анизотропия и ползучесть.

Невысокие прочностные свойства термопластов не позволяют изготавливать из них крупногабаритное оборудование. Такое оборудование целесообразно изготавливать из бипластмасс. Стеклопластик наносят на поверхность термопласта накаткой стекломатериала (контактное формование) или напылением стекложгута. В случае винипласта технология изготовления включает пескоструйную или дробеструйную обработку его поверхности и последующую обработку дихлорэтаном. После обезжиривания на поверхность наносят адгезионную композицию, например клей ПЭДБ. Клей наносят в два слоя; сушку грунтовочного и основного слоев проводят 2—3 ч и 20—25 мин соответственно. Стеклоармирующие материалы сушат 3 сут в сушильной камере до влажности не более 0,2 % при 40—50 °С, после чего прокаливают в течение часа при 180 °С (для удаления замасли-вателя) и производят их раскрой с припуском на перекрытие швов не менее 50 мм.

147—490 „ 2,0 о т Контактное формование, напыление ритные изделия специального на* зн ачен ия; корпу-