8. Розподіл загального передатного відношення багатоступінчастого редуктора між ступенями

Для розглядуваного привода ланцюгового конвеєра (рис. 10) передатне відношення редуктора розподіляють та , тобто між швидкохідним і тихохідним ступенями за рекомендаціями відповідно до схеми редуктора: для двоступінчастих редукторів в таблиці 16, триступінчастих – в таблиці 17, планетарних типу 2КН – в таблиці 18 (схема на рис. 14).

Коробки передач. Для коробок передач (рис. 15) передатне число кожної подальшої пари зубчастих коліс одержують множенням попереднього на знаменник геометричної прогресії , тобто .

Стандартні значення : 1, 12; 1, 25; 1, 40; 1, 60; 1, 80; 2, 00. Зауважимо, що найменше передатне відношення коробки передач може бути рівним 1.

Визначення обертового моменту і частот обертання на всіх валах привода.

Тихохідний вал:

.

Проміжний вал:

.

Швидкохідний вал:

.

Вал двигуна:

.

Частота обертання вала повинна співпадати з частотою обертання електродвигуна, що вибраний за таблицею 15.

Вибір матеріалу шестірні та колеса. Основним матеріалом для виготовлення зубчатих коліс силових передач є термооброблена сталь. В залежності від твердості робочих поверхонь зубців після термообробки зубчаті колеса можна умовно поділити на дві групи:

а) з твердістю - нормалізовані, поліпшені;

б) з твердістю - об’ємно і поверхнево загартовані, цементовані, нітроцементовані, ціановані, азотовані.

При розрахунку на контактну витривалість зубчатої пари з колесом, що має твердість , середню твердість робочої поверхні зубців шестірні для прискорення припрацювання, вирівнювання довговічності і підвищення опору заїданню слід назначати:

для зубчатих коліс з прямими зубцями

або

Для косозубих коліс твердість робочих поверхонь зубців шестірні бажана якнайбільш можлива. Чим більша , тим більша тримкість передачі за критерієм контактної витривалості. Проте, призначаючи твердість матеріалу зубчатих коліс, слід пам’ятати, що чим вища твердість, тим вища тримкість, але з ростом твердості ускладнюється технологія їх виготовлення. Для зубчатих передач з твердими ( і ) робочими поверхнями зубців обох зубчатих коліс забезпечувати різницю твердості зубців шестірні та колеса не вимагається.

Характеристики механічних властивостей сталей, що застосовуються для виробництва зубчатих коліс при різній термообробці, наводиться в таблиці 19.

Марка сталі	ГОСТ	Стан або термообробка	Товщина або діаметр, мм	Твердість		Границя міцності або тимчасовий опір , МПа		Границя плинності , МПа
				поверхні	серцевини
1	2	3	4	5	6	7		8
Ст 3	380-71*	Гарячекатана	-	-	-	370...470		200...240
Ст 5	380-71*	Гарячекатана	-	-	-	500...640		260...290
А 12	1414-75*	Гарячекатана Ц.З.В. 160...200°С	- До 20	(160) 50	- -	420 450		- 300
20	1050-74*	Нормалізація Ц.З.В. 160...200°С	До 100 До 50	(123...167) 56...60	- 143...170	440 -		≥220 -
35	1050-74**	Нормалізація З.В. 475°С	До 100 До 16	(156...197) 21...33	156...179 -	≥540 ≥1000		≥280 ≥900
45	1050-74**	Нормалізація З.В. 500°С	До 100 До 20	(167...229) -	- 229...256	580 820...920		320 640...730
58(54ПП)	ТУ1421-1324-75	Нормалізація Пов.З.В. 170°С	До 80 15...30	- 58...61	- (20...30)	610 -		350 -
65 Г	14959-79	Нормалізація З.В. 550...580°С	До 80 До 60	- -	- (26...33)	750 900		440 700
20 Х	4543-71*	Нормалізація Ц.З.В. 180...200°С	До 100 До 60	(179) 56...60	- -	480 650		220 400
18 ХГТ	4543-71*	Ц.З.В. 200°С Ц.З.В. 180°С	Зразки До 60	- 58...62	- ≥241	1000 1000		900 800
25 ХГТ	4543-71*	Ц.З.В. 180°С Ц.З.В. 190°С	Зразки До 40	- 58...63	- (30...45)	1300 -		1000 -
12 ХНЗА	4543-71*	З.З.В. 180°С Ц.В.З.В. 170...200°С	15 До 100	58...62 56...62	300 255	950 850		700 -
20ХНЗ	4543-71*	З.В. 500°С Ц.З.В. 200°С	15 50	- 58...62	- (28)	950 1050	750 800

Таблиця 19 – характеристики механічних властивостей сталей

Продовження табл.19

1	2	3	4	5	6	7	8
20ХН2М	4543-71*	Ц.З.В. 200°С Ц.З.В. 210°С	До 15 30...60	- 58...62	- 250...320	900 1100	700 850
25ХГМ	4543-71*	Н.З.В. 200°С Ц.З.В. 190°С	Зразки 40...75	- 58...61	- (≥25)	1200 -	1100 -
40Х	4543-71*	Нормалізація З.В. 500°С З.В. 180...200°С	До 100 25 До 20	174...217 - -	- - (≥46)	600 1000 1600	350 800 1300
40ХФА	4543-71*	З.В. 560...620°С З.В. 200...230°С	До 100 До 40	- 40...50	241 (≥40)	800 1600	550 1300
30ХГСА	4543-71*	З.В. 600...650°С З.В. 200...240°С З. СВЧ. В. 210°С	До 100 До 30 До 100	- 44...52 ≥48	248...293 (≥44) -	800 1700 -	650 1500 -
4 0ХН	4543-71*	Нормалізація З.В. 600...650°С З.В. 160...170°С З.В. 180...220°С	До 700 25 До 40 До 500	- - ≥46 48...54	- - - -	630 1000 1600 -	330 800 1400 -
40ХГТР	4543-71*	З.В. 550°С З.В. 180...220°С	25 До 60	- 46...52	- (≥40)	1000 1800	800 1500
40ХН2МА	4543-71*	З.В. 620°С З.В. 180...210°С З.СВЧ.В. 180...210°С	25 До 40 До 800	- 48...54 52...58	- (≥46) -	1000 1850 -	850 1600 -
38Х2МЮА	4543-71*	З.В. 620°С Азотування	30 не обмеж.	- HV580...1000	- -	1000 -	850 -
ШХ15	801-78*	Відпал ізотермічний З.В. 160...200°С	не обмеж. До 15	- 58...62	179...207 (53...62)	600...750 -	380...420 -
ШХ15СГ	-	Відпал ізотермічний Загарт. ізотермічне	До 40 До 60	- 58...62	179...217 (56...60)	600...750 -	380...420 -

* Яким відповідають механічні характеристики

* * Не менше (або границі)

Примітки до табл. 19: 1. Позначення термообробки: Ц - цементація; Н - нормалізація; З - загартовування (загартування); В - відпуск із зазначенням температури, ºС.

2. Границі витривалості сталей (медіанні значення, одержанні на зразках) при симетричному знакозмінному циклі згину і крученні .

Термічно покращуючи і гартуючи одну й ту ж марку сталі, в залежності від температурного режиму відпуску, можна одержати різні механічні властивості її. Одержання потрібних механічних властивостей залежить не тільки від температурного режиму обробки, але й від наведених в таблиці 19 найбільших розмірів (товщини чи діаметра) заготованки.

При поверхневій термічній обробці зубців механічні характеристики серцевини зубця визначаються попередньою термічною обробкою – покращенням. Виняток становлять зубці з модулем , що загартовуються СВЧ. Вони прогартовуються наскрізно, що призводить до значного їх жолоблення і зниження ударної в’язкості. Поверхневе гартування зубців без обхвату западини, в порівнянні із зубцями, загартованими по всьому контуру, внаслідок залишкових напруг знижує циклічну згинальну міцність до 50%.