2. Расчет зубчатых передач редуктора
2.1 Выбор материала зубчатого колеса и обоснование термообработки
Т.к. передача авиационная, требующая обеспечения высокой надежности, малой массы и габаритов, то для всех зубчатых колес привода выбираем высокопрочную легированную сталь 12Х2Н4А с химико-термической обработкой – цементацией, заготовка – штамповка; механические свойства приведены в таблице:
|
Марка стали |
Вид термо-обработки |
Механические характеристики |
|||
|
Твердость зубьев |
|
|
|||
|
На поверхности |
В сердцевине |
||||
|
12Х2Н4А |
цементация |
HRc 58…63 |
HRc 35…40 |
1200 |
1000 |
2.2 Определение допускаемых напряжений
Контактные напряжения для каждого зубчатого колеса определяются по формуле:
,
где
j – номер зубчатого колеса,
- базовый
предел выносливости.
Т.к. для всех зубчатых колес материал одинаковый, то согласно рекомендации [1] имеем:
,
- коэффициент
безопасности, т.к. заготовка – штамповка,
то согласно рекомендации [1] имеем:
- коэффициент
долговечности, определяется по формуле:
,
где
- базовое
число циклов перемены напряжений, т.к.
HRc>56,
то согласно рекоменда-ции [1] имеем:
,
- расчетное
число циклов перемены напряжений при
переменном режиме, определяется по
формуле:
,
где
- число
зацеплений каждого колеса за 1 оборот,
i – номер режима, тогда
для
колеса
:
,
отсюда
для
колеса
:
,
отсюда
для шестерни «а»:
,
отсюда
для сателлита «g»:
,
отсюда
для корончатого колеса «b»:
,
отсюда
Т.к.
и
,
то
.
Для остальных
колес имеем:
,
,
,
Тогда допускаемые напряжения будут равны:
,
,
,
,
.
В качестве расчетных допускаемых напряжений для каждой пары зубчатых колес принимаем наименьшее значение из двух полученных:
2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба
Допускаемые напряжения изгиба для каждого зубчатого колеса определяются по формуле:
,
где
j – номер зубчатого колеса,
- базовый
предел выносливости.
Т.к. для всех зубчатых колес материал одинаковый, то согласно рекомендации [1] имеем:
,
- коэффициент
безопасности, согласно рекомендации
[1] имеем:
- коэффициент
долговечности, определяется по формуле:
,
где
- базовое
число циклов перемены напряжений,
согласно рекомендации [1] имеем:
,
- расчетное
число циклов перемены напряжений при
переменном режиме, определяется по
формуле:
,
где
- число
зацеплений каждого колеса за 1 оборот,
i – номер режима,
т.к.
HB>350,
то
,
тогда
для
колеса
:
,
отсюда
для
колеса
:
,
отсюда
для шестерни «а»:
,
отсюда
для сателлита «g»:
,
отсюда
для корончатого колеса «b»:
,
отсюда
Т.к.
,
то
.
Т.к. зубья колес 1, 2,
шестерни «а» и корончатого колеса «b»
работают одной стороной, то согласно
рекомендации [1] имеем:
.
Т.к. зубья сателлита «» работают двумя
сторонами, то согласно рекомендации
[1] имеем:
.
Тогда допускаемые напряжения будут
равны:
,
,
,
,
.