2. Для закрытой цилиндрической передачи

Выбираем марку стали для зубчатой передачи и определяем ее механические характеристики.

а) Для шестерни выбираем сталь марки 40ХН, твердость  45 HRC_э1 ; для колеса сталь марки 40ХН, твердость  350HB₂. Разность средних твердостей НВ_1ср - НВ_2ср  70.

б) Механические характеристики стали 40ХН: для шестерни твердость 48...53 HRC_Эl, термообработка — улучшение и закалка ТВЧ, D_пред =200 мм; для колеса твердость 269...302 НВ₂ , термообработка - улучшение, S_пред = 200 мм.

в) Определяем среднюю твердость зубьев шестерни и колеса:

HRC_Эlcp = (48 + 53)/2 = 50,5 следовательно НВ_1ср = 485;

НВ_2ср = (269 + 302)/2 = 285,5.

Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни []_Н1 и колеса []_Н2 .

N= 60n(T_i /T_max)³n_i L_h = 600,344881301 n_i = 168193,44 n_i

а) Рассчитываем коэффициент долговечности K_HL,

Наработка за весь срок службы:

для шестерни N₁ = 502384,56 n_i = 502384,56 181,25 = 91,0510⁶ циклов

для колеса: N₂ = 502384,56 n_i = 502384,56 45,31= 22,7510⁶ циклов

Число циклов перемены напряжений N_HO, соответствующее пределу выносливости, находим интерполированием:

для шестерни N_HO1 = 80,9610⁶ циклов

для колеса: N_HO2 = 22,2410⁶ циклов

б) Определяем допускаемое контактное напряжение []_Н0 , соответствующее числу циклов перемены напряжений N_HO:

для шестерни []_HO1 = 14HRC_Э1cp+170 = 1450,5+170 = 877 Н/мм²;

для колеса []_H02 = 1,8 •НВ_2ср+67 = 1,8285,5+67 = 580,9 Н/мм².

в) Определяем допускаемое контактное напряжение:

для шестерни []_H1 =К_HL1[]_HO1 = 1 877 = 877Н/мм²;

для колеса []_Н2 = К_HL2[]_HO2 = 1580,9 = 558,9 Н/мм².

Определяем среднее допускаемое контактное напряжение:

[]_H = 0,45([]_H1+[]_Н2)=656 Н/мм²

Определяем допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни []_F1 и колеса []_F2.

а) Рассчитываем коэффициент долговечности K_FL.

Наработка за весь срок службы:

для шестерни N₁ = 91,0510⁶ циклов

для колеса: N₂ = 22,7510⁶ циклов

Число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, N_F0=410⁶ для обоих колес.

Так как N₁ > N_FO1 и N₂ > N_F02, то коэффициенты долговечности

K_FL1 = 1 и K_FL2 = 1.

б) Определяем допускаемое напряжение изгиба, соответствующее числу циклов перемены напряжений N_FO:

для шестерни []_FO1 = 310 Н/мм² в предположении, что m < 3 мм;

для колеса []_F02 = l,03 HB_2cp = l,03285,5 = 294 Н/мм².

в) Определяем допускаемое напряжение изгиба:

для шестерни []_F1 = K_FL1 []_FO1 = l310 = 310 Н/мм²;

для колеса []_F2 = K_FL2 []_FO2 = 1294 = 294 Н/мм².

Механические характеристики материалов открытой цилиндрической передачи.

Элемент передачи	Марка стали	Dпред	Термооб-работка	HRCэ1ср	[]Н	[]F
		Sпред		HB2ср	Н/мм2
Шестерня	40ХН	200	У + ТВЧ	50,5	877	310
Колесо	40ХН	200	У	285,5	580,9	294