– Приводной вал рабочей машины:

n₄ = n₃ = 132 мин^–1.

Рассчитаем номинальные вращающие моменты на валах привода:

– вал электродвигателя:

Н·м;

– входной вал редуктора:

Н·м;

– выходной вал редуктора:

Н·м;

– приводной вал рабочей машины:

Н·м.

4. Выбор материала зубчатых колес

Основным материалом для изготовления зубчатых колес являются легированные и качественные конструкционные стали. Механические характеристики этих материалов приведены в таблице 3 [1].

В зависимости от твердости стальные зубчатые колеса разделяют на две основные группы: колеса с твердостью менее 350 НВ и колеса с твердостью более 350 НВ.

При твердости материала менее 350 НВ чистовое нарезание зубьев производят после термообработки. Для лучшей приработки твердость зубьев шестерни рекомендуют назначать больше твердости колеса не менее, чем на 20…30 единиц НВ. Высокую точность изготовления зубчатых колес можно получать без применения дополнительных отделочных операций (шлифовки, притирки и т. д.). Преимущества материалов этой группы обеспечили им распространение в условиях индивидуального производства в мало — и средненагруженных передачах.

Для получения твердости материала более 350 НВ необходима термическая и химико-термическая обработки, которые выполняют после нарезания зубьев. Для получения необходимой точности зубьев этой группы зубчатых колес требуются доводочные операции (шлифование, притирка и т. д.). Как правило, материалы этой группы применяют в крупносерийном и массовом производствах.

Таблица 3 – Материалы колес и их механические характеристики

Характеристики	шестерня	колесо
Марка стали	сталь 40Х ГОСТ 4543-71	сталь 45 ГОСТ 1050-88
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
Допускаемое напряжение изгиба шестерни – [F1], колеса – [F2], МПа	294	255
Максимальное напряжение изгиба при перегрузках [F мах], МПа	771	671

Средняя твердость поверхности зуба по Бринеллю:

.Допускаемые контактные напряжения при номинальной нагрузке [_Н] и при перегрузках [_{Н мах}] рассчитаны по [5].

В проекте выбраны материалы для шестерни - сталь 40Х ГОСТ 4543-71, а для колеса- сталь 45 ГОСТ 1050-88.