2 Расчет передач привода
2.1 Выбор материалов, термообработки и определение допускаемых напряжений для зубчатых колес
Для изготовления колеса выбираем материал Сталь 40Х.
Для изготовления шестерни выбираем материал Сталь 40Х.
Назначаем термообработку по таблице 8.7, [2]:
для шестерни –азотирование до Н=490НB;
для колеса – улучшение до Н=245НВ.
Предел контактной
выносливости шестерни
,МПа
при улучшении рассчитывается по формуле
из таблицы 8.8, [2]:
(2.1)
где HВ – назначенная твердость поверхности шестерни;
Предел контактной
выносливости колеса при улучшении
,
МПа рассчитывается по формуле из таблицы
8.8, [2]:
(2.2)
где НВ – назначенная твердость поверхности колеса;
Циклическая долговечность для шестерни и колеса рассчитывается по формуле [1]:
(2.3)
где НВ – назначенная твёрдость поверхности зуба;
Расчётный срок службы рассчитываем по формуле:
, (2.4)
где – количество лет службы привода( лет, задано по условию задачи);
- количество недель в году ();
– количество рабочих дней в неделю (принимаем );
– количество рабочих смен в день(принимаем );
– количество часов в смену (принимаем );
Эквивалентное
число циклов напряжений
рассчитывается по формуле [2]:
(2.5)
где
- коэффициент режима работы (по таблице
8.9, [2] для среднего режима работы
=0,25);
с – чисто зацеплений зуба за один поворот колеса (в нашем случае с=1);
n – частота вращения, мин-1;
- расчетный срок службы,ч.
Тогда :
Коэффициент
долговечности
рассчитывается по формуле (8.59), [2]:
(2.6)
принимаем
=1,003;
принимаем
=1.
При улучшении для
соответственно шестерни и колеса
коэффициент безопасности выбираем
Определяем
допускаемые контактные напряжения
,МПа
по формуле [2]:
(2.7)
Допускаемое контактное напряжение для передачи определяется по формуле [2]:
(2.8)
Определяем
допускаемые напряжения изгиба
,МПа
по формуле [2]:
(2.9)
где 
-
предел выносливости по напряжениям
изгиба, МПа;
-
коэффициент безопасности;
- коэффициент,
учитывающий влияние двустороннего
приложения нагрузки;
-
коэффициент долговечности.
Предел выносливости
по напряжениям изгиба
,
МПа при улучшении раcсчитывается
по формуле из таблицы 8.8, [2]:
(2.10)
Коэффициент безопасности выбирается из таблицы 8.8, [2] в зависимости от термообработки.
При улучшении для
шестерни выбираем
При улучшении для
колеса выбираем
Коэффициент
долговечности
рассчитывается
по формуле [2]:
(2.11)
где
-
циклическая долговечность (
для всех сталей [2] );
-
эквивалентное число циклов перемены
напряжений изгиба.
Эквивалентное
число циклов перемены напряжений изгиба
рассчитывается
по формуле [2] :
(2.12)
где
-
коэффициент режима работы (по таблице
8.9, [2]для среднего режима работы
);
Тогда для шестерни:
для колеса:
Коэффициент долговечности :
для шестерни:
для колеса:
По рекомендациям
[2] при
<1
принимают
=1
, а
<1
принимаем
Коэффициент,
учитывающий влияние двухстороннего
приложения нагрузки в нашем случае при
одностороннем приложении нагрузки
=1.
Тогда допускаемые напряжения изгиба:
для шестерни:
для колеса:
