3 Расчет конической прямозубой передачи

(Выборка из - Курсовое проектирование деталей машин : [Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов] / С. А. Чернавский [и др.]. - 2-е изд. , перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1988. - 414 с)

3.1 Выбор материала

Чем больше крутящий момент, тем более прочный материал следует выбирать. А также, если необходимо уменьшить межосевые расстояния, то следует выбирать материал с большей σ_в. Характеристики материалов брать из таблицы 3.1.

Таблица 3.1 - Механические свойства сталей, применяемые при изготовлении зубчатых колес.

Марка стали	Диаметр заготовки	Предел прочности в, МПа	Предел текучести т, МПа	Твердость HB (средняя)	Термообработка
поковка и штамповка
45	100-500	570	290	190	Нормализация
45	до 90	780	440	230	Улучшение
	90-120	730	390	210
	св. 120	690	340	200
35ХГС	до 140	1020	840	260
	св. 140	930	740	250
40Х	до 120	930	690	270
	120-160	880	590	260
	св. 160	830	540	245
40ХН	до 150	930	690	280
	150-180	880	590	265
	св. 180	835	540	250
отливка
40Л	-	520	290	160	Нормализация
45Л		540	310	180
35ГЛ	-	590	340	190	Улучшение
35ХГСЛ		790	590	220

Ищем допускаемые контактные напряжения (для колеса и шестерни по отдельности):

, МПа (3.1)

где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов, МПа;

- коэффициент долговечности;

- коэффициент безопасности (для нормализованных и улучшенных сталей, а также при объемной закалке =1,1…1,2; при поверхностном упрочнении =1,2…1,3)

(3.2)

где N_HO – базовое число циклов, которое определяется в зависимости от твердости стали (при HB<200 принимают N_HO=10⁷; при HB200…500, N_HO возрастает по линейному закону от 10⁷ до 610⁷);

N_HE – расчетное число циклов и напряжений.

Если: колеса из нормализованной или улучшенной стали K_HL>2,6 то принимают K_HL=2,6; для закаленных сталей K_HL>1,8 то принимают K_HL=1,8. Если K_HL<1, то принимают K_HL=1

(3.3)

где  - угловая скорость того из колес, по материалу которого определяют допускаемые напряжения, рад/с;

L_h – ресурс работы передачи, ч.;

L_r – срок службы передачи, лет;

Д – число рабочих дней в году;

С – число смен;

t_c – продолжительность смены, ч.

Общее расчетное допускаемое контактное напряжение:

, МПа (3.4)