3 Выбор материала зубчатой передачи. Определение допускаемых
Напряжений
3.1 Выбор твердости, термообработки и материала зубчатой передачи
Выбор твердости, термообработки и материала колес.
Сталь
- основной материал для изготовления
зубчатых колес. Для равномерного
изнашивания зубьев и лучшей их
прирабатываемости твердость шестерни
HR. назначается больше
твердости колеса НВ2.
Выбираем материал для зубчатой пары колес:
для шестерни закрытой передачи выбираем сталь 40Х.
для колеса закрытой передачи выбираем сталь 40.
Выбираем термообработку для зубьев шестерни и колеса.
В качестве термообработки и для шестерни и для колеса выступает улучшение.
Выбираем интервал твердости зубьев.
Твердость зубьев шестерни НВ/ = 235...262.
Твердость зубьев колеса НВ2 = 192...228.
Определяем среднюю твердость зубьев.
Для зубьев шестерни:
Для зубьев колеса:
Проверяем полученные данные на соблюдение условия:
НВ1ср-НВ2ср= 20...50.
248,5-210 = 38,5.
Видим, что условие соблюдается.
Определяем механические характеристики сталей.
Для шестерни
Для
колеса
Выбираем предельные значения размеров заготовок.
Предельный диаметр заготовки шестерни Dпред=200(мм).
Предельная толщина заготовки колеса Snped =60(мм).
3.2 Определение допускаемых контактных напряжений
Определяем
коэффициент долговечности зубьев.
,
(3.1)
где NНО - число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости,
N - число циклов перемены напряжения за весь срок службы.
(3.2)
где - угловая скорость соответствующего вала, 1/с,
Lh - срок службы привода, ч.
Для шестерни:
Видим, что H1 > NHO1, значит принимаем коэффициент долговечности для зубьев шестерни равным 1, КHL1 = 1.
Для колеса:
Видим, что N2 > NHO2, значит принимаем коэффициент долговечности для зубьев колеса равным 1, KHL2 = 1.
Определяем допускаемое контактное напряжение, соответствующее пределу контактной выносливости.
(3.3)
Для шестерни:
Для колеса:
Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев.
(3.4)
Для шестерни:
Для колеса:
3.3 Определение допускаемых напряжений изгиба
Определяем коэффициент долговечности зубьев.
(3.5)
где
-
число циклов перемены напряжений,
N - число циклов перемены напряжения за весь срок службы.
Для шестерни:
Видим, что N1 > NFO1 значит принимаем коэффициент долговечности для зубьев шестерни равным 1, KFL1 = 1.
Для колеса:
N2 =573 6,8 37230 145-106.
Видим, что N2 > NF02, значит принимаем коэффициент долговечности для зубьев колеса равным 1, KFL2 = 1
Определяем допускаемое напряжение изгиба., соответствующее пределу
выносливости.
(3.6)
Для
шестерни:
Для колеса:
Определяем допускаемые напряжения изгиба для зубьев.
(3.7)
Для шестерни:
Для колеса:
Сведем все полученные данные в таблицу.
Таблица 3.1- Механические характеристики материалов зубчатой передачи
Элемент передачи |
Марка стали |
Dnped, мм. |
Термообработка |
НВср |
|
|
|
|
Snped, мм |
Н/мм2 |
|||||||
Шестерня |
40Х |
200 |
Улучшение |
248,5 |
790 |
375 |
514,3 |
256 |
Колесо |
40 |
60 |
Улучшение |
210 |
700 |
300 |
445 |
216,3 |
