4.1. Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки

Так как мощность приводного двигателя редуктора равна 15кВт, то в качестве материала для вала – шестерни и зубчатого колеса – возможно выбрать сталь как первой группы твердости < 350HB, так и второй группы твердости > 350 НВ.

Таблица 2 [4, c.8] Механические характеристики сталей для зубчатых колес

Марка стали	Вид термической обработки	dв МПа	dт МПа	d-1 МПа	Твердость HВ	Вид вала
45	Нормализация	600	320	270	200	колесо
45	Улучшение	780	540	350	240	шестерня

4.2. Определение допускаемых контактных напряжений для шестерни и колеса

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса определяются по следующей формуле: [1, c.33]

где - предельное допустимое контактное напряжение, МПа;

- предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения, МПа; - коэффициент долговечности; - коэффициент безопасности.

Определим предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения. Для данного вида термической обработки:

[4, c.7];

Для вала – шестерни:

Для ведомого колеса:

Для вала – шестерни и ведомого колеса коэффициент безопасности примем равный 1,1 [1, c.33].

Коэффициент долговечности определим по следующей формуле:

[4, c.7];

где - эквивалентное число циклов нагружения за весь срок службы передачи; - значение базового числа циклов нагружения.

Значение базового числа циклов нагружения определим по следующей формуле: [4, c.7];

;

.

Значение эквивалентного числа циклов нагружения определим по следующей формуле: [4, c.7];

где - число оборотов колеса, ; - срок службы передачи под нагрузкой в часах; - число зацеплений, [4, c.7].

Значение срока службы передачи под нагрузкой определим по следующей формуле: [4, c.7];

где - срок службы, лет; - годовой коэффициент; - суточный коэффициент.

Для вала – шестерни:

примем равным 1;

Для ведомого колеса:

, примем равным 1;

Расчет непрямозубых передач ведут для , определяемого по формуле:

[4, c.10]

.

4.3.Определение допускаемых контактных напряжений при расчете зубьев на изгиб

Допускаемые контактные напряжения при расчете зубьев на изгиб определяются по следующей формуле: [4, c.10],

где - предел выносливости на изгиб при базовом числе циклов нагружения, МПа; - коэффициент безопасности; - коэффициент долговечности.

Таблица 3 [4, c.11] Значение пределов выносливости и требуемых коэффициентов безопасности

Термическая обработка и марка стали	Твердость НВ или HRC		, МПа
	поверхности	сердцевины
Нормализация или улучшение	180…350НВ		1,35(НВ)+100	1,65

Значение коэффициента долговечности определим по следующей формуле: [4, c.11];

где m – показатель степени, зависящий от твердости; m=6 при твердости <350HB; - эквивалентное число циклов зацепления.

Значение эквивалентных чисел зацепления возьмем из предыдущего пункта: ; .

Для вала – шестерни: , примем равным 1;

;

Для колеса , примем равным 1.

;