2.Выбор материала и определение допускаемых напряжений быстроходной ступени.

Таблица 2.

Колесо Z2	Шестерня Z1
Сталь 40ХН улучшение НВ2 = 269…302 НВ2ср = (269+302)/2=285,5 σ T = 630 МПа nз2=1	Сталь 40ХН улучшение, закалка ТВЧ сквозная с охватом впадины. НRC = 48…53 НRC1ср = (48+53)/2 = 50,5 σ T = 750 МПа nз1=1

Определяем коэффициенты приведения. Режим с периодической нагрузкой заменяем на постоянный, эквивалентный по усталостному воздействию, используя коэффициент приведения К_Е.

К_НЕ – коэффициент приведения для расчета на контактную прочность

К_FЕ – коэффициент приведения для расчета на изгибающую прочность

КНЕ2 = 0,18 КFЕ2 = 0,06

КНЕ1 = 0,18 КFЕ1 = 0,04

Число циклов перемены напряжений.

N_G – число циклов перемены напряжений, соответствующее длительному пределу выносливости.

N_HG – число циклов перемены напряжений, для расчета на контактную выносливость (определяем по рис. 4.3 [1]).

N_FG – число циклов перемены напряжений для расчета передачи на изгибную выносливость (принимаем независимо от твердости материала рабочих поверхностей зубьев)

NHG2 = 20*106 NFG2 = 4*106

NHG1 = 100*106 NFG1 = 4*106

Суммарное время работы передачи

t_∑=20000 по условию

Суммарное число циклов напряжения.

t∑ - суммарное время работы передачи n2 – частота вращения колеса nз2 – число вхождений в зацепление зубьев колеса за 1 оборот

N∑2 – суммарное число циклов напряжения колеса nз1 – число вхождений в зацепление зубьев шестерни за 1 оборот

Эквивалентное число циклов перемены напряжения

А) контактная выносливость

Б) изгибная выносливость

Определение предельных допускаемых напряжений для расчетов на прочность.

[σ_Н]_max и [σ_F]_max - предельные допускаемые напряжения

σ_т – предел текучести материала

МПа МПа

МПа МПа

Определение допускаемых напряжений для расчета на контактную выносливость.

[σ_Н]= [σ₀]_Н*(N_HG/ N_HE)^1/6<[σ_Н]_max ,где

[σ₀]_Н – допускаемое контактное напряжение при неограниченном ресурсе передачи

[σ_Н]_max – предельное допускаемое контактное напряжение

[σ₀]_Н2=(2*НВ_ср+70)/S_H [σ₀]_Н1=(17*НRC_пов+200)/S_H

S_H- коэффициент безопасности

МПа

Принимаем меньшее значение :

МПа

Определение допускаемых напряжений для расчета на изгибную выносливость.

[σ]_F=[σ₀]_F*(4*10⁶/ N_FЕ) ^1/9< [σ]_Fmax, где

[σ₀]_F=σ_0F/S_F

σ_0F – длительный предел изгибной выносливости

S_F – коэффициент безопасности

[σ₀]_F – допускаемое напряжение изгиба при неограниченном ресурсе передачи

[σ]_Fmax – предельное допускаемое напряжение изгиба

МПа

МПа

За расчетное допускаемое напряжение принимаем меньшее из 2-х значений допускаемых напряжений колес или шестерни.