2 Берілістерді есептеудің реттілігі

2.1 Цилиндрлік және конусты тісті доңғалақтардың материалын таңдау

Қазіргі уақытта тісті доңғалақтарды жасауда негізгі материал болат болады. Тісті доңғалақтар үшін ұсынылған болаттардың түрлері, олардың механикалық сипаттамалары және термикалық, химика-термикалық өңдеуі 2.1 - кестеде келтірілген.

Шестерня мен доңғалақтың материалы 2.1- кесте бойынша таңдалады.

Тісті доңғалақтардың материалын таңдау шарты:

- тісті доңғалақтар материалының қатылығы (1 топ материалдары) үшін

;

- тісті доңғалақтар материалының қатылығы (2 топ материалдары) үшін, әдетте бұл материалдардың қаттылығы Роквелл бірлігінде өрнектеледі - ( )

.

Мысалы, шестерня материалы болат 45, термиялық өңдеу – жақсарту, қаттылығы – , доңғалақ үшін - болат 45, термиялық өңдеу – жақсарту, қаттылығы – . Егер тісті доңғалақтардың термикалық өңдеуі шынықтыру, цементациялау және азоттау болып, ал қатылығы бірлігінде болса, онда шестерня мен доңғалақтың қаталығын бірдеу етіп таңдау қажет, яғни .

Егер Ескерту. Мұнда және одан ары айнымалырларды белгілеуде 1 индексі жетектеуші доңғалаққа (шестерняға), ал 2 индексі – жетектеігі доңғалаққа (доңғалаққа) қатысты.

2.2 Мүмкіндік кернеулерді анықтау

Мүмкіндік кернеулер мына формулалармен анықталады:

контакт беріктікке есептеуде

иілу беріктікке есептеуде

мұндағы - төзімділік шегі, 2.2– кесте;

- қауіпсіздік коэффициенті, 2.2 – кесте.

– шыдамдылық (шыдамдылықұзақтығы) коэффициенті. Егер жүктеме тұрақты болған жағдайда болады.

– беттердің кедір-бұдырлықтың, шеңберлік жылдамдықтың, майлаудың және өлшемдердің әсерін ескеретін коэффиценттер. Жобалау есептерінде үшін деп қабылдау мүмкін.

2.1 кесте Тісті доңғалақтарды дайындау үшін болаттар

Болат маркасы	Диаметр [D], мм	Ені [S],мм	HB беті	HRC беті				Термикалық өңдеу
					МПа
45 45 45 40Х 40Х 40Х 35ХМ 35ХМ 35ХМ 40XH 40XH 40XH 20ХН2М 18ХГТ 12ХН3А 25ХГМ 40ХН2МА	Кез келген 125 80 200 125 125 315 200 200 315 200 200 200 200 200 200 125	Кез келген 80 60 125 80 80 200 125 125 200 125 125 125 125 125 125 80	179…207 235…262 269…302 235…262 269…302 269…302 235…262 269…302 269…302 235…262 269…302 269…302 48…53 300…400 56…63 300…400 300…400 300…400 269…302	-- -- -- -- -- -- 45…50 -- -- 48…53 -- -- 56…63 56…63 56…63 50…56	600 780 890 790 900 900 800 920 920 800 920 920 1000 1000 1000 1000 980		320 540 650 640 750 750 670 790 790 630 750 750 800 800 800 800 780		Қалыптастыру Жақсарту '' ‘’ ‘’ Жақсарту + ЖЖТ шынықтыру Жақсарту Жақсарту Жақсарту + ЖЖТ шынықтыру Жақсарту ‘’ Жақсарту ЖЖТ шынықтыру Жақсарту цементациялау + шынықтыру ‘’ ‘’ ,, Жақсарту + азоттау

және шыдамдылық коэффициентін есептеу формулалары

болғанда

болғанда

мұнда , - жүктеме циклдерінің базалық саны;

, - жүктеме циклдерінің эквивалент саны.

2.2 – кесте

Тісті доңғалақтарды жасауға орналған негізгі болаттардың төзімділік шегі және қауіпсіздік коэффициенті

Термиялық өндеу	Тістер қаттылығы		Болаттар тобы	H lim,МПа.	SН	F lim , МПа	SF
	Бетінде	Ортасы
Жақсарту	180... 350 HB		40; 45; 40X; 40XH; 45XH; 35XM және т. б.	2HB+70	1.1	1,8HB	1.75
Көлемдік шынықтыру	38…50 HRC		40X; 40XH; 45XH; 35XM және т. б.	17HRC+150		550
ЖЖТ-пен түгел шынықтыру (модуль mn  3мм)	56... 63 HRC 45…55HRC	25…35HRC 25…35HRC	58; 35 ХМ; 40X; 40XH; және т.б.	17HRCбет +200	1,2	950
ЖЖТ-пен бетін шынықтыру (модуль mn  3мм)	45...55HRC	45…52HRC	35XM;40X; 40XM және б.	17HRCбет +200		650
Азотпен қанықтыру	57…67HRC 50…59HRC	24...40 HRC 24...40 HRC	35ХЮА; 38Х2МЮА;40Х;40ХФА; 40ХН2МА	1050		12HRCорт +300
Көміртекпен қанықтыру (цементациядау) және шынықтыру	55…63HRC	30…45HRC	Көміртекпен қанықтырылатын барлық болаттар	20HRC		750	1.55
Нитроцементациялау	57…63HRC	45…62HRC	Молибдендi 25ХГМ;25ХГНМ	23HRC		1000
			Молибденсіз 25ХГТ; 30ХГТ; 35Х және т.б.			750

Болаттан жасалған тісті доңғалақтарды контакт беріктікке есептеуде жүктеме циклдерінің базалық саны оның материалының қаттылығына тәуелді болып, мына формула бойынша есептелінеді

.

Болаттан жасалған тісті доңғалақтардың тісін иілу беріктікке есептеуде жүктеме циклдерінің базалық саны тең деп қабылданады.

Тәжірибемен анықталғандай көптеген қазіргі заман машиналарының жүктелген режимдері жуықтап алты типтік режимге келтіріледі (2.1- сурет; МЕСТ 21354-87).

Жүктеме циклдерінің эквивалент саны мына формуламен есептеледі

мұнда , және – шестерня мен доңғалақ біліктерінің айналу жиілігі (айналыс саны), ;

– берілістің жалпы жұмыс уақыты, сағатта.

– тісті доңғалақтың бір айналысында тістің ілініс саны, ;

, – айнымалы жұмыс режимін эквивалент тұрақтыға келтіру коэффициенті, (2.3- кесте).

0 – тұрақты (ең ауыр); I – ауыр; II – орташа тең ықтималды; III – орташа нормальды; IV – жеңіл; V – ерекше жеңіл

2.1- сурет – Жүктелудің типтік режимдері

2.3–кесте. Келтіру коэффициентінің мәні

Жұмыс істеу режимі
		қалыптандыру, жақсарту	шынықтыру, цементациялау
0 - тұрақты	1	1	1
I - ауыр	0,5	0,3	0,2
ІІ- орташа тең ықтималды	0,25	0,14	0,10
ІІІ - орташа нормальды	0,18	0,06	0,04
IV - жеңіл	0,125	0,038	0,016
V - ерекше жеңіл	0,063	0,013	0,004

Есепті мүмкіндік контакт және иілу кернеулер үшін , деп қабылдау мүмкін.

Есепті мүмкіндік контакт кернеу

Мүмкіндік контакт кернеу

- түзутісті цилиндрік доңғалақтар үшін

- қиғаш (шевронды) цилиндрлік және конустық доңғалақтар үшін

Цилиндрлік доңғалақтар үшін

Конустық доңғалақтар үшін

Есепті мүмкіндік иілу кернеу

Мүмкіндік иілу кернеу 1 және 2 доңғалақтардың минималь мәні алынады.