окм / книги / самара

стали

ный

ная шири-

сердцеви-

МПа

обработка

диаметр D,

на S, мм

ны

мм

Заготовка – стальное литье (da > 500)

35Л

Любой

Любая

163-207

—

550

270

Нормализация

45Л

315

200

207-235

—

680

440

Улучшение

40ГЛ

315

200

235-262

—

850

600

>>

Термическая

Стали

σHO, МПа

SH

σFO, МПа

SF

[σHmax],

[σFrmax],

обработка

МПа

МПа

Нормализация

40; 45;

2НВср+70

1,8HBср

2,74HВср

улучшение

40Х;

40ХН;

1,1

2,8 σT

35ХМ

и др.

Объёмная за-

40Х;

18HRCср+150

500

1400

калка

40ХН;

35ХМ и

1,75

др.

Закалка при

58; У7

630

нагреве ТВЧ

40Х;35ХМ;

по всему кон-

40ХН и др.

420

1260

туру

(модуль

17HRCсрпов +

40HRCсрпов

mn≥3мм)

200

Закалка при

40Х; 35ХМ

нагреве ТВЧ

40ХМ и

сквозная с ох-

др.

375

1430

ватом впадины

1,2

(модуль

mn<3мм)

Азотирование

40Х;

10HRCсрпов +240

40ХФА;

1050

30HRCсрпов

1000

40ХН2МА

и др.

Цементация и

Цементуе-

закалка

мые

стали всех

600

1,55

40HRCсрпов

1200

марок

23HRCсрпов

700

20ХН2М;

12ХН3А

Нитроцемен-

25ХГМ

23HRCсрпов

750

40HRCсрпов

1520

тация и закал-

ка

Таблица П7

Определение допускаемых напряжений

Наименование

Обозна-

Расчётные формулы и указания

параметров

чение

1.Допускаемое

контактное напряже-

ние, МПа:

Н 1

шестерни

H

HO1

K

HL1

;

1

SH1

колеса

Н 2

H

2

HO2

KHL2 ,

SH 2

где σHO – предел контактной выносливости

зубьев при базовом числе циклов нагру-

жения

NHO≈30HB2,4 ,находится по табл.

ср

П6; SH – коэффициент безопасности по

табл.П6; KHL 6

NHO

- коэффициент дол-

N

Наименование

Обозна-

Расчётные формулы и указания

параметров

чение

2. Допускаемые на-

пряжения изгиба,

F 1

F01

МПа:шестерни

K

K

,

колеса

F 2

F 1

SF1

FC

FL1

F02

K

K

,

F

FC

FL2

2

SF2

НВ>350); KFL

m

4 106

– коэффициент

N

долговечности; m=6, 1≤KFL≤2,08 – при

НВ≤350,

а также для колёс закаленных ТВЧ с об-

рывом закалённого слоя у переходной по-

верхности и закалённых колёс со шлифо-

ванной переходной поверхностью; m=9,

1≤KFL≤1,63 – при НВ>350; если N>4∙106

KFL=1;

при

переменной

нагрузке

N 60n Тi /Тmax mti

7

Окончание табл. П

Наименование

Обозна-

Расчётные формулы и указания

параметров

чение

3. Предельное допус-

H max

каемое контактное

Выбирается по табл. П6

напряжение, МПа

4. Предельное допус-

F max

каемое напряжение

Выбирается по табл. П6

изгиба, МПа

Таблица П8

Расчёт на контактную прочность

Наименование

Обозна-

Расчётные формулы и указания

параметров

чение

1. Коэффициент ши-

ψа

Выбирается по табл. П9 из стандартных чи-

рины колеса относи-

сел:

тельно межосевого

0,1; 0,125; 0,16;0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63;

расстояния

0,8; 1,0

2. Межосевое рас-

aw

aw Ka u 1 3

Т2KH

,

стояние, мм

a H u 2

где Ка=49,5 – для прямозубой передачи;

Ка=43 – для косозубой и шевронной переда-

чи; знак «+» – для внешнего зацепления, а «-

» – для внутреннего; коэффициент КНβ кон-

центрации нагрузки

определяется по

табл.П15 для коэффициента ширины колеса

относительного диаметра ψd=0,5ψа(u±1).

Межосевое расстояние округляют до стан-

дартного значения, мм:

63; 80; 90; 100;112; 125; 140; 160; 180; 200;

225; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500

3. Модуль, мм

m

m=(0,01…0,02)aw – при НВ≤350;

m=(0,016…0,0315)aw – при НВ>350.

Для силовых передач рекомендуется

m>1,5 мм. Модуль округляют до стандарт-

ных значений, мм: 1-й ряд – 1,5; 2; 2,5; 3; 4;

5; 6; 8; 10; 12;

2-й ряд – 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9

Продолжение табл. П8

Наименование

Обозна-

Расчётные формулы и указания

параметров

чение

4. Суммарное число

zc

zc

2aw cos '

,

зубьев

m

где угол наклона зубьев =0 – для прямо-

зубой передачи;

=arcsin(

3,5m

) – для ко-

aw a

созубой передачи; для шевронной передачи

предварительно

принимают =25…40º,

число zc

округляют до ближайшего меньше-

го целого числа

5. Число зубьев

z1

z

zc

;

шестерни

1

u 1

число z1

округляют до ближайшего целого

числа. Рекомендуется:

z1≥22…35 – для быстроходной ступени;

z1≥18…26 – для тихоходной ступени

6. Число зубьев ко-

z2

z2=zc±z1 (знак «-» для внешнего зацепления, а

леса

«+» для внутреннего)

7. Фактическое пе-

uф

uф=z2/z1

редаточное число

Отклонение от заданного

u=

иф и

100% ≤ 4%

и

8. Окончательный

β

arccos

zcm

;

угол наклона зубьев,

2аw

град.

точность вычисления β до пятого знака по-

сле запятой

9. Коэффициент

y

y

aw a

,

воспринимаемого

m

смещения для пря-

где a

(z2 z1)m

– делительное межосевое

мозубой передачи

2

расстояние

10. Коэффициент

y

Определяется по номограмме (рис. П1).

уравнительного

При у=0

у=0

смещения

Окончание табл. П8

Наименование

Обозна-

Расчётные формулы и указания

параметров

чение

11. Суммарный ко-

xс

xс =у+∆у

эффициент смеще-

ния исходного кон-

тура

12. Коэффициент

x1

z2

z1

x

0.5

x

c

x

c

y

– для внешнего

смещения исходного

1

z2

z1

контура для шестер-

зацепления;

ни

x

z2

z1 xc

y

xc

y

– для внут-

1

2 z2 z1

2

реннего зацепления

13. Коэффициент

x2

x2=xс±x1 (знак «+»- для внешнего зацепления,

смещения исходного

а «-» – для внутреннего)

контура для колеса

Расположение колес

Твердость рабочих поверхностей зубьев

относительно опор

HB1 и HB2<350

HB1 и HB2>350

в редукторах

или HB2<350

Симметричное

0,3…0,5

0,25…0,3

Несимметричное

0,25…0,4

0,2…0,25

Консольное

0,2…0,25

0,15…0,2

Примечания

1.

Для шевронных колес значения коэффициента увеличивают в 1,3…1,4 раза

2.

Для подвижных колес коробок скоростей ψa=0,1…0,2

3.

Большие значения – для постоянных и близких к ним нагрузок

4.

Для многоступенчатых редукторов в каждой последующей ступени значение коэффи-

Таблица П10

Расчет основных геометрических параметров

Наименование

Обозна-

Расчетные формулы и указания

параметров

чение

Без смещения

Со смещением

исходного контура

исходного контура

1. Межосевое

aw

aw=а=m(z2±z1)/(2cosβ)

aw=m[(z2±z1)/(2cosβ)+y]

расстояние, мм

2. Делительный

d1

d1=mz1/cosβ

диаметр шестер-

ни, мм

3. Делительный

d2

d2=mz2/cosβ

диаметр колеса,

мм

4. Начальный

dw1

dw1= d1

dw1=2аw/(uф±1)

диаметр

шестерни, мм

5. Начальный

dw2

dw2= d2

dw2= dw1/ uф

диаметр колеса,

мм

6. Диаметр вер-

шин зубьев

da1

da1=d1+2m

шестерни, мм:

внешнего

da1=d1+2(1+x1-Δy)m,

зацепления

внутреннего

da1=d1+2(1+x1)m

зацепления

7. Диаметр вер-

шин зубьев

da2

колеса, мм:

внешнего

da2=d2+2m

da2=d2+2(1+x2- y)m

зацепления:

внутреннего

da2= d2-2m

da2=d2-2(0,75-

зацепления:

0,875x2+Δy)m при x2<2

8. Диаметр впа-

df1

df1=d1-2,5m

df1=d1-(2,5-2x1)m

дин зубьев

шестерни, мм

Окончание табл. П10

Наименование

Обозна-

Расчетные формулы и указания

параметров

чение

Без смещения

Со смещением

исходного контура

исходного контура

9. Диаметр впа-

дин зубьев коле-

df2

са, мм:

внешнего

df2=d2-2,5m

df2=d2-(2,5-2x2)m

зацепления

внутреннего

зацепления

df2=2 aw+ da1+0,5m

10. Ширина

b2

b2=ψa∙aw

колеса, мм

11, Ширина

b1

b1=b2+5

шестерни, мм

12. Угол профиля

α

α=200

исходного

контура, град

13. Угол зацепле-

αtw

tgαtw=tgαt=tgα/cosβ

cosαtw=(a/aw)∙cosαt

ния, град

Таблица П11

Проверка пригодности заготовок колес

Наименование

Обозначение

Расчетные формулы, указания

параметров

1. Диаметр заготовки

Dзаг

Dзаг=da1+6≤Dпред

шестерни, мм

2. Толщина заготовки

колеса, мм:

Sзаг

Sзаг=8m≤Sпред

обода

диска

Cзаг

Cзаг=0,5b2≤Sпред