В. И. Молчанов Проектирование червячных передач с колёсами из неметаллических материалов Учебное пособие

Вид материала

Учебное пособие

Содержание 1 Обзор червячных передач и роль материалов в направлении их совершенствования 1.2 Неметаллические материалы, применяемые для изготовления червячных колёс Термореактивные пластмассы. Термопластичные пластмассы. Таблица 1.1 - Основные характеристики неметаллических материалов, применяемых для изготовления червячных колёс 2.1 Свойства капролона и определение допускаемых напряжений 2.2 Исходные червяки для метало полимерных червячных передач 2.3 Расчёт зубчатого колеса на прочность при изгибе Список использованных источников

Подобный материал:

• Расчет зубчатых и червячных передач в курсовом проектировании, 417.41kb.
• Дипломных работ: Дипломное проектирование : учебное пособие, 60.93kb.
• М. В. Красильникова проектирование информационных систем раздел: Теоретические основы, 1088.26kb.
• Учебное пособие Иркутск 2006 Рецензент, 2160.36kb.
• Учебное пособие Иркутск 2006 Рецензент, 2159.1kb.
• К. А. Сергеева Учебное пособие для студентов специальности 150800. Вагоны (В) Москва, 1310.46kb.
• Магистерской программы «Материаловедение металлических и неметаллических материалов, 24.46kb.
• Учебное пособие Кемерово 2007 удк, 1748.31kb.
• Учебное пособие для студентов всех форм обучения специальности 271200 «Технология продуктов, 1107.93kb.
• Учебное пособие Санкт-Петербург 2011 удк 621. 38. 049. 77(075) Поляков, 643.33kb.

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации


ФГОУ ВПО Орловский государственный аграрный университет


В. И. Молчанов


Проектирование червячных передач с колёсами из неметаллических материалов


Учебное пособие


Орёл 2006

УДК 631.3-235-036


Рецензенты: кафедра «Детали машин и ПТУ» МГАУ им. В.П. Горячкина, зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. М.Н. Ерохин; кафедра «Теоретическая и прикладная механика», зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. Д.Н. Ешуткин (Орловский государственный технический университет)

Молчанов В.И. Проектирование червячных передач с колёсами из неметаллических материалов:

Учебное пособие. Орёл ГАУ, 2006, …с.

В пособии рассматриваются особенности геометрии червячных передач, приводятся сведения о физико-механических свойствах неметаллических материалов для червячных колёс. Излагается методика расчёта капролоновых зубьев червячных колёс на усталостную прочность при изгибе. Материал пособия является удобной формой для включения его в модуль проектирования передач вращения APM Win Trans российской CAD/CAE системы автоматизированного проектирования машин APM Win Machine, широко используемой в учебном процессе вузов, а также на предприятиях.

Учебное пособие предназначено для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов, может быть полезно также слушателям факультета повышения квалификации преподавателей, инженерам и научным работникам, занимающимся разработкой и применением деталей из пластмасс.


Ил. 6, табл. 5, список испол. источ. 14 назв.


Содержание


Основные условные обозначения

Предисловие

1 Обзор червячных передач и роль материалов в направлении их совершенствования

1.1 Особенности червячных передач и их востребованность на рынке приводов машин

1.2 Неметаллические материалы, применяемые для изготовления червячных колёс

1.3 Расчёт и конструирование червячных колёс из неметаллических материалов

1.3.1 Критерии работоспособности

1.3.2 Особенности расчёта червячных передач с колёсами из неметаллических материалов

1.3.3 Конструирование червячных колёс из неметаллических материалов

2 Методика расчёта на прочность червячных цилиндрических передач с колёсами из капролона

2.1 Свойства капролона и определение допускаемых напряжений

2.2 Исходные червяки для металлополимерных червячных передач

2.3 Расчёт зубчатого колеса на прочность при изгибе

2.3.1 Проектный расчёт передачи

2.3.2 Уточнённый расчёт минимальной суммарной длины контактных линий для передач с червяками ZA

2.3.3 Определение температуры червячного колеса

2.3.4 Определение расчётного напряжения

2.3.5 Прогнозирование долговечности полимерных зубьев и оценка несущей способности передачи

2.3.6 Пример расчёта


Основные условные обозначения


d₂ – делительный диаметр червячного колеса, мм;

Е_р – модуль упругости материала при растяжении, ГПа;

Е_дин – динамический модуль упругости материала, МПа;

Е^˚ и Е^* - соответственно мгновенный и длительный модули упругости материала, ГПа;

σ_b – предел прочности материала, МПа;

σ_Flim – условный предел прочности при изгибе, МПа;

σ_FP – допускаемое напряжение при расчёте на выносливость при изгибе, МПа;

N_Flimb – условное базовое число циклов перемен напряжений;

N_FE – эквивалентное число циклов перемен напряжений;

n₂ – частота вращения червячного колеса, мин^-1;

γ – делительный угол подъёма, град.;

α_x – угол профиля, град.;

m – модуль, мм;

Т₁ и Т₂ – соответственно вращающий момент на валу червяка и червячного колеса, Нм;

q – коэффициент диаметра червяка;

x – коэффициент смещения червяка;

Z₂ – число зубьев червячного колеса;

P – передаваемая мощность, кВт;

u – передаточное число;

η – К.П.Д. червячной передачи;

K_F – коэффициент нагрузки;

К_Fβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений по длине зуба;

К_Fα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

Y_FS – коэффициент, учитывающий влияние формы зуба и концентрацию напряжений;

ρ_min – минимальная суммарная длина контактных линий, мм;

V₂ – температура зуба червячного колеса, ˚С;

F_Ft2 – расчётная окружная сила на колесе, Н;

S_F – коэффициент безопасности;

S – коэффициент расчётной толщины зуба;

V_окр – окружная скорость, мс^-1;

C_F – коэффициент разрушающей нагрузки, МПа;

L_h – ресурс передачи, ч.


Предисловие


Вопрос выбора материала всегда был и остаётся одним из главных при создании червячных передач [1]. Расчёты показывают, что бронза, традиционно применяемая в производстве червячных колёс, особенно мало- и средненагруженных, во многих случаях используется нерационально. Применение менее прочных, но лёгких, хорошо обрабатываемых материалов с высокой демпфирующей способностью - пластмасс – снижает массу передачи, уменьшает шум и вибрации, потери на трение, снижает расходы на изготовление колёс и обслуживание зубчатого механизма.

Хотя основными видами пластмасс, используемых в червячных передачах, до сих пор традиционно остаются текстолит, древеснослоистый пластик, полиамиды и полиацетали, исследованиям в условиях трения качения со значительным скольжением подвергаются всё новые и новые конструкционные полимерные материалы, постоянно расширяется номенклатура и улучшается качество пластмасс, применяемых для изготовления червячных колёс. Одним из таких материалов является капролон.

Анализ исследований по усталостной прочности пластмасс показал, что почти все полимеры более чувствительны, нежели металлы, к усталостным явлениям. Коэффициент усталостной прочности большей части термопластов (k = σ_lim/σ_b) равен 0,1, для капролона k = 0,2…0,28. Поэтому в качестве материала для червячных колёс, работающих в режиме многократного циклического нагружения, выбран капролон. Капролоновые червячные колёса обладают высокой износостойкостью и хорошей приратываемостью.

Полимерные материалы отличаются высокой податливостью, сильно выраженной зависимостью прочностных и деформационных свойств от частоты деформирования и температуры окружающей среды, наличием активно протекающих механо-химических процессов при трении и т.д. Эти особенности учтены автором при создании методики расчёта на прочность червячных цилиндрических передач с колёсами из капролона [2].

Расчёт червячных передач является одним из наиболее сложных разделов курса деталей машин, занимающий 5-6% объёма курса. Внимание которое уделяется этому разделу, объясняется широким применением указанных передач во многих отраслях народного хозяйства.

За последние годы появились передачи с новой геометрией, новые смазочные материалы и материалы, в частности, капролон В, для венцов червячных колёс. Кроме того, освоен выпуск малогабаритных червячных редукторов, в том числе универсальных редукторов и редукторов, имеющих так называемые насадные исполнения, совершенствуются методы расчёта червячных передач и конструирования червячных редукторов.

Самостоятельное выполнение расчётов этих передач представляет для студентов, с методической стороны, значительные трудности, а отсутствие, например, методики прочностного расчёта передач с колёсами из капролона усложняет также работу преподавателей. Следует особо отметить, что эта методика ни в коей мере не заменяет, а лишь дополняет учебник по курсу деталей машин и соответствующую учебную справочную литературу.

Пособие состоит из двух основных разделов и содержит пример расчёта металлополимерной червячной передачи. Оно может быть полезно и тем, кто занимается испытаниями, эксплуатацией и оценкой технического уровня указанных передач из неметаллических материалов.

Расчёты на прочность металлической червячной передачи содержат зависимости, получившие широкую известность [8], хотя в настоящее время разработаны [1,2,7] методы расчёта, в которых вид расчётных зависимостей аналогичен формулам ГОСТ 21 354 для зубчатых передач, приближённого к методикам ISO.


1 Обзор червячных передач и роль материалов в направлении их совершенствования


1.1 Особенности червячных передач и их востребованность на рынке приводов машин


От степени совершенства деталей машин в определяющей степени зависит качество машины в целом а именно качество будет определять конкурентоспособность продукции машиностроения в XXI веке.

Червячные передачи – это зубчатые передачи, в которых одно ведущее колесо заменено специальным винтом – червяком. Червяк преимущественно выполняют с одним максимум с четырьмя заходами и число зубьев колеса обычно до 80, в специальных передачах до 1000.

Наряду с давно известным и ранее основным Архимедовым червяком применяют конволютные червяки, а при необходимости высокой чистоты поверхности широко применяются эвольвентные червяки, удобные для шлифования.

В настоящее время начали широко применять передачи, предложенные проф. Г. Ниманом [3] с вогнуто-выпуклым червяком, для которых характерно существенное повышение несущей способности за счёт лучших условий смазывания и меньшей чувствительности к погрешностям монтажа. Практическое обоснование технологических методов нарезания этих передач дано в работах проф. Ф. Литвина [4]. Используя достоинства этого зацепления, в Штутгартском университете успешно проводятся работы по замене нечувствительной к заеданию, но дорогой бронзы на более дешёвую, легче поддающеюся утилизации и экономящей природные ресурсы более прочной цементованной сталью при использовании масел с высокой антизадирной способностью [5].

Повышенной несущей способностью обладают также глобоидные передачи, но последние дороги в изготовлении и требуют высокой культуры обслуживания [6].

Одни из направлений исследований в последние годы явилось исследование редукторов и мотор-редукторов с червячными передачами. Несмотря на относительно меньший по сравнению с цилиндрическими передачами КПД они благодаря меньшим размерам и удобной компоновке востребованы на рынке приводов общемашиностроительного применения (ОМП). В России редукторы и мотор-редукторы ОМП с червячными передачами производят НТЦ «Приводная Техника» (г. Москва), Санкт-Петербургский завод «Редуктор» (один из старейших в России) и сравнительно современный специализированный завод в г. Барыше Ульяновской области. Перепродажу и частичную модернизацию редукторов этого завода проводит НТЦ «Редуктор» в Санкт-Петербурге.

Наиболее известными зарубежными фирмами являются «Флендер», ZZ и «Хеншел» (Германия), «Крофтс» и «Холройд» (Великобритания), а также «Винсмит» (США) и S.T.M. (Италия).


1.2 Неметаллические материалы, применяемые для изготовления червячных колёс


Неметаллические материалы для изготовления зубчатых ко­лес применяются очень давно. Так, в средние века применялись деревянные колеса; даже теперь еще можно встретить такие колеса на водяных мельницах. В целях уменьшения шума для изготовления зубчатых колес в ряде случаев использовали сыромятную кожу.

Развитие химической промышленности позволило в начале XX в. применять текстолит для изготовления зубчатых колес быстроходных передач, к которым предъявлялись высокие тре­бования по бесшумности. Текстолит занял прочное место в про­изводстве зубчатых колес автомобильных двигателей (привод механизма газораспределения), ткацких машин, конторских ма­шин, а также в приборостроении. В связи со сравнительно высо­кой стоимостью и дефицитностью текстолита для изготовления зубчатых колес стали применять древесные пластики. Они явля­ются полноценными заменителями металла и текстолита.

Наша страна обладает большими запасами древесины. Это дает возможность успешно развивать производство древесных пластиков и при этом сокращать потребление синтетических смол. Стремление отказаться от использования синтетических смол привело к попыткам применить для изготовления зубчатых колес натуральную прессованную древесину.

Расширение производства полиамидных пластмасс дало воз­можность использовать их для изготовления зубчатых колес. По сравнению с текстолитом и древесно-слоистыми пластиками полиамидные пластмассы отличаются большей стойкостью к истиранию, способностью восстанавливать форму после де­формации при допускаемых нагрузках, а также возможностью (в некоторых случаях) изготовления зубчатых колес методом формования без последующей механической обработки.

Однако зубчатые колеса из неметаллических материалов по сравнению с металлическими имеют очень серьезный недоста­ток - меньшую нагрузочную способность. Поиски путей повы­шения нагрузочной способности таких зубчатых колес имеют важное значение в технике.

Неметаллические материалы обладают ценными эксплуата­ционными качествами, к числу которых следует отнести малый удельный вес, сравнительно высокую прочность, высокую корро­зионную стойкость в ряде химически активных сред, способ­ность гасить колебания и вибрации и др. Ценным технологиче­ским свойством некоторых неметаллических материалов является способность сравнительно легко формоваться при высокой тем­пературе и давлении.

Свойства неметаллических материалов определяются особен­ностью их молекулярного строения. Молекулярный вес неметал­лических материалов колеблется в широких пределах и, как пра­вило, превышает 5…10 тысяч, т. е. ту условную величину моле­кулярного веса, которая разграничивает между собой высокомо­лекулярные и низкомолекулярные соединения.

Высокомолекулярные соединения в отличие от низкомоле­кулярных не являются химически индивидуальными продук­тами, а представляют собой сложную смесь. Все компоненты, входящие в состав высокомолекулярного соединения, отлича­ются один от другого преимущественно размером молекул.

По поведению под действием тепла и давления высокомоле­кулярные соединения разделяют на термопластичные, термо­реактивные, термостабильные.

Термопластичные высокомолекулярные соединения при на­гревании приобретают пластичность, возрастающую с повыше­нием температуры, а при охлаждении возвращаются в твердое состояние. Это свойство сохраняется и при многократном повто­рении процессов нагревания и охлаждения. Термопластичные вы­сокомолекулярные соединения имеют линейную или разветвлен­ную структуру макромолекул.

Термореактивные соединения при нагревании легко переходят в вязкотекучее состояние, но с увеличением длительности дей­ствия повышенных температур превращаются в твердую стекло­образную или резиноподобную массу, не переходящую в пластич­ное состояние. Это объясняется способностью термореактивных соединений при нагревании претерпевать дальнейшие химиче­ские превращения, в результате чего осуществляется переход их в вещества с сетчатой или пространственной структурой макро­молекул.

Термостабильные высокомолекулярные соединения при на­гревании не переходят в пластичное состояние и сравнительно-мало изменяют свои физические свойства вплоть до температуры их термического разрушения. К таким соединениям относятся вещества с полярной высокоориентированной линейной струк­турой макромолекул и вещества, имеющие сетчатую или про­странственную структуру макромолекул.

Для изготовления пластмасс применяют термопластичные и термореактивные смолы. В зависимости от выбранного связую­щего пластические массы разделяют также на термореактивные и термопластичные.

Связующее должно отвечать следующим требованиям. Оно должно быть прочным и иметь минимальную текучесть в нагру­женном состоянии в том интервале температур, в котором будет работать изделие, изготовленное из пластмассы на основе дан­ного связующего. Связующее вещество должно обладать стой­костью к атмосферным воздействиям, иметь высокую влагостой­кость, не содержать легко испаряющихся или вымываемых низ­комолекулярных продуктов, не иметь запаха, быть безвредным для человеческого организма; в готовых изделиях связующее не должно подвергаться химическим превращениям. В определен­ных случаях к связующему предъявляются требования в отноше­нии диэлектрических свойств. Связующее вещество должно хо­рошо сочетаться с наполнителями, пластификаторами и другими добавками, обладать высокой адгезией к поверхности наполни­теля.

Температура термического разрушения связующего должна значительно превышать температуру перехода в пластическое состояние, степень же пластичности его при повышенных темпе­ратурах должна быть достаточной, чтобы можно было осуще­ствить формование пластмассы в изделие.

Термореактивные пластмассы. Для изготовления зубчатых колес наибольшее применение нашли термореактивные пласт­массы на основе фенольно-формальдегидной смолы.

Фенольно-формальдегидные смолы получают реакцией поли-конденсации фенолов с формальдегидом. В результате реакции получается резольная фенольно-формальдегидная смола, пред­ставляющая собой после высушивания желто-коричневый про­дукт, напоминающий по внешнему виду канифоль.

Смола может существовать в трех стадиях:

I - резол, первоначальная стадия, в которой смола получает­
ся после реакции. Смола хорошо растворяется в спирте, ацетоне
и других растворителях, образует эмульсию с водой и хорошо
плавится при нагревании до 80…100°С;

II - резитол, промежуточная стадия. Смола плохо раство­ряется во всех растворителях, при нагревании не плавится,
а только размягчается, принимая резиноподобное состояние;

III - резит, конечная стадия. В этой стадии смола не пла­вится и не растворяется.

Из стадии I в стадию II смола быстро переходит в результате нагревания до температуры 140…150°С. Свойством фенольно-формальдегидных смол резольного типа превращаться в нераство­римое и неплавкое состояние пользуются при изготовлении из них пластических масс.

Резольные смолы в стадии III очень хрупки и не могут упо­требляться в чистом виде для изготовления каких-либо нагру­жаемых деталей. Прочные изделия получаются из фенольно-формальдегидных смол с органическими наполнителями. В качестве наполнителя в основном применяются хлопчатобумажная ткань в количестве 40…50% к весу готовой пластмассы или древесина в количестве 75…80%. Используются также бумага, асбест, стеклоткань и другие наполнители.

Для изготовления зубчатых колес получили применение так называемые слоистые пластические массы с наполнителями из хлопчатобумажной ткани или древесины.

Слоистые пластмассы изготовляются двух типов: текстолит и древесно-слоистый пластик – ДСП. Они представляют собой плиты из правильно уложенных слоев (ткани или древесного шпона), предварительно пропитанных спиртовым раствором или водной эмульсией резольной фенольно-формальдегидной смолы и высушенных, а затем спрессованных при температуре 145…160°С при давлении 5…20 мПа.

Термопластичные пластмассы. Из термопластичных смол, используемых для изготовления деталей машин, в том числе зубчатых колес, не содержащих наполнителя, несколько обособ­ленную группу кристаллизующихся смол представляют полиа­миды.

Полиамидные смолы представляют собой линейные высоко­молекулярные соединения, макромолекулы которых состоят из гибких метиленовых цепочек и регулярно расположенных вдоль цепи полярных амидных групп. Амидные группы, способные об­разовывать водородные связи, определяют физико-механические свойства полиамидов.

Полиамидные смолы плавятся при высокой температуре. У них почти отсутствует область пластической деформации. Ми­нуя зону размягчения, такие смолы плавятся в узком интервале температур (5…7°С). Температура плавления полиамидных смол различных марок колеблется от 185 до 260°С.

Наиболее распространенным представителем полиамидов в отечественной промышленности является поликапролактам (ка­прон). Капрон производится во многих стра­нах под различными названиями. Например, в Польше его называют стилон, в Чехии - силон, в Германии - перлон и ульпрамид, в Голландии - энкалон, в Швейцарии - грилон, в США - найлон-6.

Исходным веществом для производства капрона является мономер-капролактам, представляющий собой белое кристал­лическое вещество, легко растворимое в воде. Его химическая формула HN(CH₂)₅CO. Сырьём для производства капролактама могут быть фенол, бензол, циклогексан.

Синтез капрона из мономера - капролактама производится в автоклавах под давлением при температуре 250...280°С. Процесс происходит в инертной среде. При помощи реакции полимериза­ции под воздействием катализатора (уксусной кислоты) сотни молекул капролактама, присоединяясь одна к другой, образуют длинную цепочку полимера - поликапролактама. Из автоклава расплавленная масса вытекает в виде ленты, которая быстро охлаждается в воде и затвердевает. Затем ленту режут на кусочки, промывают и сушат. Так получают капроновую крошку.

Длинные цепочки макромолекул капрона построены из мети-леновых групп (-CH₂-), которые через определенные промежутки чередуются с амидными группами (-NHCO-). Капрон имеет следующее строение:

[ - NH (CH₂)₅ CO - ] n,

где множитель n показывает количество мономерных групп в молекуле и колеблется от 80 до 200. Состав капрона, полученного реакцией полимеризации, не отличается от состава исходного продукта мономера. Различие заключается лишь в количестве звеньев, соединенных в длинную цепочку амидными группами. Такое строение и определяет основные свойства капрона: твёрдость, прочность, гибкость, пластичность, эластичность и т. д. Амидные группы, создавая прочные водородные связи, обеспечивают сильное межмолекулярное взаимодействие между отдельными линейными молекулами. При этом водород амидной группы одной молекулы связывается с кислородом другой молекулы по схеме

= N – H … O = C =.

Сила межмолекулярного взаимодействия между линейными молекулами стремится сгруппировать макромолекулы капрона в пространстве, создавая высокую упорядоченность, в результате чего в структуре капрона, кроме аморфной составляющей, об­разуется кристаллическая. Одна и та же цепь макромолекулы капрона может переходить из кристаллической в аморфную фа­зу, и наоборот. Соотношение кристаллической и аморфной фазы, определяющее физико-механические свойства капрона, может изменяться в зависимости от методов переработки. Кристалли­ческая составляющая повышает прочность на разрыв, твердость, жесткость, а аморфная обуславливает эластичность и высокую удельную ударную вязкость.

В результате полимеризации капролактама в капроне оста­ется около 10% водорастворимых низкомолекулярных веществ, состоящих на две трети из мономера. Использование такого по­лимера в качестве литьевого материала значительно осложняет технологический процесс переработки капрона и снижает меха­нические свойства его в изделиях.

Поэтому измельченную крошку обычно экстрагируют водой, а затем сушат. Экстрагированная капроновая крошка содержит не более 1,5% низкомолекулярных соединений.

Капрон отличается значительной гигроскопичностью. Уста­новлено, что при хранении капрона в помещении с нормальной температурой и влажностью содержание влаги в нем устанав­ливается в пределах 3,2…4,3%.При высокой влажности воздуха содержание влаги в капроне может достигать 6…8%. При кипя­чении в воде изделие из капрона обычно поглощает влагу и уве­личивает размеры и вес, при этом происходит растворение и вы­мывание низкомолекулярных соединений, после чего обычно устанавливается максимум влагопоглощения, равный 7…8%.

Влага пластифицирует капрон, придает изделиям эластич­ность. Однако значительная гигроскопичность капрона приводит к нестабильности свойств изделия из него, снижает их морозо­стойкость. Для снижения гигроскопичности капроновых изделий проводят их термическую стабилизацию. Для этого изделия по­сле литья подвергают многократному кипячению в воде до пол­ного удаления низкомолекулярных соединений, затем погружают в ванну с парафином и выдерживают при температуре 140…160С° до удаления излишней влаги за исключением пластифицирующе­го остатка (4…5%). Расплавы капрона имеют высокую чувстви­тельность к действию кислорода. Для устранения окисления литье производят в инертной среде.

Важным показателем свойств пластмасс является термостой­кость, которая характеризуется изменением физико-механиче­ских свойств при воздействии повышенной температуры. Дли­тельная эксплуатация изделий из капрона при повышенных температурах снижает их прочность. Так, при нагревании до 150С° в течение 24 ч прочность капрона снижается на 45…50%.

При охлаждении изделий из капрона ниже 0°С наблюдается также снижение прочности. При ударных нагрузках капрон не рекомендуется применять при температурах ниже минус 30°С.

Капрон имеет высокий коэффициент линейного теплового рас­ширения, примерно в 10 раз больше, чем у стали. При изготов­лении деталей это необходимо учитывать, устанавливая у дета­лей из капрона, сопрягаемых со стальными деталями, зазор в 1,5…2 раза больше, чем у металлической пары.

Капрон обладает очень хорошей стойкостью к действию большинства химических веществ. Его разрушают только кон­центрированные кислоты. Он хорошо растворяется в концентри­рованной уксусной и муравьиной кислотах.

Капрон отличается хорошими механическими свойствами и износостойкостью. Коэффициент трения капрона настолько мал, что в некоторых случаях детали из него могут работать без смазки.

Кроме капрона, химическая промышленность выпускает сле­дующие полиамидные смолы конструкционного назначения: П-68, АК-7, П-6, а также новый материал – капролон.

Полиамидные смолы не имеют постоянного значения модуля упругости. Он изменяется с изменением деформации.

Следует учитывать, что зубчатые колеса из неметаллических материалов не могут долго работать при температуре выше 100° С. При более высоких температурах они теряют механиче­скую прочность. Так, после выдержки деталей из полиамидных смол в течение 42 дней при 130°С они сохранили лишь 14% своей первоначальной прочности. При выдержке деталей в тех же условиях при 100°С прочность уменьшается на 10%.

Существенно влияют на свойства изделий из полиамидных смол методы их переработки. Из-за отсутствия зоны пластиче­ской деформации и низкой вязкости расплава полиамиды пере­рабатывать в изделия методом компрессионного прессования нельзя; они перерабатываются в изделия литьем под давлением на литьевых машинах.

При переработке полиамидных смол в изделия литьем под давлением необходимо учитывать высокую температуру, узкую температурную зону плавления, низкую вязкость расплава, влия­ние влаги. Вследствие низкой вязкости расплава все сопряжен­ные детали нагревательного цилиндра должны быть притерты, а машины должны быть оборудованы самозапирающимися кранами. Температура расплавленной массы поддерживается при­мерно на 20°С выше температуры плавления полимера.

Из-за легкой окисляемости полиамидных смол в расплавленном состоянии необходимо процесс литья проводить автома­тически, не давая возможности материалу находиться длитель­ное время в расплавленном состоянии, и подавать полиамиды в форму с большой скоростью.

Венцы червячных колёс чаще всего изготавливают из текстолита, пластмасс и древеснослоистых пластиков. Колеса из таких материалов при повышенной статической нагрузке и температуре свыше 70° С могут иметь остаточную деформацию, что необхо­димо учитывать при эксплуатации. Данные материалы применяют для малонагруженных передач. Кроме того, колеса из древеснослоистых пластиков и текстолита используют для полировки червяков (при смазке соответствую­щими пастами). Основные характеристики используемых для изготовления колес неметаллических материалов приведены в таблице 1.1.