4. Выбор материалов, определение допускаемых напряжений и расчет закрытой передачи

4.1. Выбор твердости, термообработки и материала колес

Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни назначается больше твердости колеса [6,c.51].

Разность средних твёрдостей рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса при твердости материала в передачах с прямыми и непрямыми зубьями составляет [6,c.52].

Выбираем материал заготовки, термообработку и твердость зубчатой пары по рекомендациям [6, табл.3.1, c.52]. Результаты выбора представим в таблице 4.1.

Таблица 4.1- Выбор материала, термообработки и твердости

Параметр	Элемент передачи
	Шестерня	Колесо
Материал	Сталь 45	Сталь 45
Термообработка	Улучшение	Нормализация
Твёрдость
Твёрдость НВ	269…302НВ	235…262НВ

Дополнительно рассчитываем значение средних твёрдостей:

Проверяем разность средних твёрдостей рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса:

что соответствует рекомендуемому диапазону 20…50.

4.2. Определение допускаемых контактных напряжений

Допускаемые контактные напряжения при расчетах на прочность определяются отдельно для зубьев шестерни и колеса [6, с.54].

Коэффициент долговечности [6, с.55]:

где - число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости. Определяется интерполированием с учетом табличных значений [6, табл. 3.3, с.55]:

- для шестерни (при средней твердости ):

- для зубчатого колеса (при средней твердости ):

N - число циклов перемены напряжений за весь срок службы:

где - угловая скорость вала, на котором установлены шестерня или колесо.

При условии принимают [6, с.55].

Так как и принимаем

Допускаемые контактные напряжения , соответствующие пределу контактной выносливости при числе циклов перемены напряжений [6, с.52]:

Допускаемые контактные напряжения [6, с.55]:

Цилиндрические зубчатые передачи с прямыми и непрямыми зубьями при рассчитывают по меньшему значению из полученных, то есть по менее прочным зубьям [6, с.55]. Поэтому в качестве расчётного значения допускаемых контактных напряжений принимаем напряжение для зубьев колеса:

4.3. Определение допускаемых напряжений изгиба

Проверочный расчет зубчатых передач на изгиб выполняется отдельно для зубьев шестерни и колеса по допускаемым напряжениям изгиба [6, с.55].

Коэффициент долговечности [6, с.56]:

где - число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, для всех сталей циклов [6, с.56];

- число циклов перемены напряжений за весь срок службы.

При условии принимают [6, с.51].

Так как принимаем

Определяем допустимые напряжение изгиба , соответствующие пределу изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений:

Определяем допускаемые напряжения изгиба [6, с.56]:

Расчет модуля зацепления для цилиндрических зубчатых передач с прямыми и непрямыми зубьями выполняют по меньшему значению из полученных, то есть по менее прочным зубьям [6, с.56]. Поэтому в качестве расчетного значения принимаем напряжение для зубьев колеса: