4 Выбор материалов для закрытой зубчатой передачи и определение допускаемых напряжений

Шестерня, зубья которой испытывают за одинаковое время работы большее число циклов нагружений, чем зубья колеса, находится в отношении выносливости в менее выгодных условиях. Поэтому необходимо чтобы материал шестерни имел более высокие механические характеристики, чем материал колеса. В связи с этим для материала шестерни выбираем легированную конструкционную сталь.

Выбор материала для изготовления зубчатой передачи, их термической обработки и механические характеристики материалов представлены в таблице 2.

Т а б л и ц а 2 - Материалы для проектируемой зубчатой передачи и механические свойства сталей.

Характеристики	Шестерня	Колесо
Марка стали	Сталь 40Х ГОСТ 4543-71	Сталь 45 ГОСТ1050-88
Метод получения заготовки	Поковка	Поковка
Термическая обработка	Улучшение	Улучшение
Интервал твердости, НВ	269…302	235…262
Средняя твердость, НВср	285,5	248,5
Предел текучести, Т, Мпа	750	540
Предел прочности, В, Мпа	900	780
Допускаемое контактное напряжение: шестерни – [Н1], колеса – [ Н2], МПа	583	515
Максимально допускаемое напряжение при перегрузках [ Н мах], МПа	2100	1512

Пределы контактной выносливости материала шестерни и колеса зависят от средней твердости зубьев шестерни и колеса:

Вычисляют пределы контактной прочности зубчатых колес при их улучшении и твердости в интервале НВ 180-350 по рекомендациям

Коэффициент безопасности .

Коэффициенты долговечности для длительно работающего привода принимают равными единицы, т.е. и

Допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса составляют:

При упрочнении зубчатых колес улучшением проектный расчет проводят по меньшему из двух допускаемых напряжений:

.

Численные значения пределов длительной выносливости при изгибе для материалов шестерни и колеса рассчитывают по рекомендациям

Коэффициент безопасности для материалов шестерни и колеса при расчете по напряжениям изгиба. Коэффициенты долговечности для длительно работающих передач принимаюти.

Допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни и колеса составляют

Максимально допускаемые напряжения при кратковременных перегрузках.

Максимально допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба вычисляют по рекомендациям

Таким образом, выбран материал зубчатых колес и определены допускаемые напряжения для проектного и проверочного расчета зубчатых передач.