1.4Срок службы приводного устройства

L_h=365·L_r∙K_год∙K_сут∙24=365∙5∙0.58∙0.8∙24=20323.2 ч

L_r=5 – срок службы привода, лет

K_год =0,8 – коэффициент годового использования

К_сут=0,58 – коэффициент суточного использования

2. Расчет передач редуктора

2.1 Выбор материала колеса и шестерни цилиндрической передачи.

2.1.1 Выбираем материал: Сталь 45

Для шестерни HB=269..302σ_В=890 Н/мм²; σ_Т=650 Н/мм² σ_-1=380 Н/мм²

термообработка улучшение; HB_ср1=285.5

Для колеса HB=235..262; σ_В=780 Н/мм²; σ_Т=540 Н/мм² σ_-1=335 Н/мм²

термообработка нормализация; HB_ср2=248.5

2.1.2 Определение допускаемых контактных напряжений

МПа

МПа

2.1.2.1 Определение предела контактной выносливости по табл. 3.3

МПа

МПа

2.1.2.2 Коэффициент запаса

S_H – коэффициент запаса прочности для колеса и шестерни

При термообработке улучшение S_H2=S_H1=1.1 cтр. 24

2.1.2.3 Определение коэффициента долговечности

а) Находим число циклов напряжений, соответствующие пределу кривой усталости

Для шестерни N_HG1==23.4 млн. циклов

Для колеса N_HG2==16 млн. циклов

б) Число циклов нагружения зубьев за все время работы при n_з=1 по формуле N_K=60nn_зL_h

Для шестерни N_K1=60∙143∙1∙20323.2=174 млн. циклов

Для колеса N_K2=60∙44.6∙1∙20323.2=54.4 млн. циклов∙

Так как N_K1>N_HG1 то

N_KE2>N_K2, то

2.1.2.4 Коэффициент шероховатости

2.1.3 Допускаемое контактное напряжение для расчета цилиндрической передачи с прямыми зубьями

[σ]_H=0.45∙([σ]_H01+[σ]_H02)=0.45∙(582.7+515.4)=494.1 МПа

Условие выполняется 1.25[σ]_Hmin [σ]_H, 644.3≥515.4 МПа стр. 27

2.1.4 Допускаемые напряжения изгиба

2.1.4.1 Базовое число циклов нагружений N_FG=4∙10⁶

Так как N_K1>N_FG1 и N_K2>N_FG2, то принимаем коэффициент долговечности

y_N1=1 и y_N2=1

2.1.4.2 Коэффициент шероховатости y_R1=y_R2=1 (R_z<40 мкм)

2.1.4.3 Коэффициент учитывающий влияние нагрузки y_A=1

2.1.4.4 Коэффициент запаса прочности [S]_F=1.7 стр. 28

2.1.4.5 Средние значения придела выносливости при изгибе

МПа

МПа

Допускаемые напряжения изгиба по формуле

Для шестерни МПа

Для колеса МПа

2.2 Выбор материала червячного колеса и червяка.

2.2.1 Червяк

Для червяка выбираем материал: Сталь 40Х. С целью получения высоких качественных показателей передачи применяют закалку до твердости ≥ 45HRC, шлифование и полирование витков червяка.

термообработка – улучшение, твердость 425 HB, допускаемые напряжения: σ_Т=750 Н/мм², σ_В=780 Н/мм²; σ_-1=335 Н/мм²

2.2.2 Червячное колесо

скорость скольжения:

V_C=(0.45∙n_пр∙ u_Б∙³T_пр)/10³=(0.45∙143.2∙10∙³274.2)/10³=4.2 м/с

где T_пр– вращающий момент на промежуточном валу

n_пр – частота вращения промежуточного вала.

По таблице 4.2 выбираем материал БрА10Ж4Н4, способ отливки - в кокиль, σ_В=430 Н/мм²; σ_Т=650 Н/мм²

2.2.3 Определение допускаемых напряжений.

Допускаемое напряжение

МПа

Допускаемые напряжения изгиба [σ]_F вычисляются только для материала червячного колеса.

МПа

N_FE=K_FE·N=1·174,6·10⁶=174,6·10⁶ –эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса

N_K=60n₃L_h=60∙143∙20323.2=174,4∙10⁶ – число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы.

K_FL – коэффициент долговечности

- исходное допускаемое напряжение