Продовження таблиці 2.7

2.3 Визначення силових та кінематичних параметрів приводу

Силові (потужність та крутний момент) та кінематичні (частота обертання та кутова швидкість) параметри приводу розраховують на валах, виходячи з розрахункової потужності двигуна Рдв.р та його номінальної частоти обертання пдв при усталеному режимі роботи. Визначення силових та

21

Розділ 2 Кінематичний розрахунок приводу

Таблиця 2.8 – Визначення силових та кінематичних параметрів для приводів з одноступеневими редукторами

ηвп - ККД відкритої передачі; ηзп - ККД закритої передачі;

ηм – ККД муфти;

ηпп – ККД пари підшипників;

uвп – передаточне число відкритої передачі; uзп - передаточне число закритої передачі.

22

3 5 6

кінематичних параметрів приводу залежить від конструкції приводу. В табл.2.8 наведені формули для визначення силових та кінематичних параметрів приводу для двох типових конструкцій приводу:

1-ша конструкція (рис.2.1). Привід складається із електродвигуна 1, відкритої передачі 2, закритої передачі 3 (одноступеневого редуктора), муфти 4 та робочого органу машини (вихідного вала приводу) 5.

2-га конструкція (рис.2.2). До приводу входять: електродвигун 1, муфта 2, одноступеневий редуктор 3, відкрита передача 4 та робочий орган машини, яким є тяговий ланцюг 5 та зірочка 6.

23

3 ЦИЛІНДРИЧНІ ЗУБЧАСТІ ПЕРЕДАЧІ

3.1 Матеріали для виготовлення зубчастих коліс

Важливим критерієм роботоздатності зубчастих коліс є об’ємна міцність зубців і зносостійкість їх робочих поверхонь. Зубчасті колеса виготовляються із різноманітних матеріалів. Основними із них є сталь, яка піддається термічній і хіміко-термічній обробці з метою підвищення її міцності.

Сталеві зубчасті колеса забезпечують високу несучу здатність та довговічність передачі. Для виготовлення зубчастих коліс найбільше застосовують якісні вуглецеві сталі 40, 45, 50, сталі з підвищеним вмістом марганцю 40Г2, 50Г, леговані сталі 40Х, 40ХН, 40ХНМА, 35ХГСА та інші. Механічні характеристики деяких широковживаних сталей наведені в табл.3.1.

Залежно від твердості після термообробки сталеві зубчасті колеса можна розділити на дві групи: 1) зубчасті колеса з твердістю Н≤350НВ після нормалізації та поліпшення; 2) зубчасті колеса з твердістю Н>350НВ після об’ємного гартування, гартування СВЧ, цементації, азотування.

Із твердістю Н≤350НВ зубчасті колеса нарізають після термообробки. Твердість шестірні рекомендують назначати більшою від твердості колеса на 25...30 НВ одиниць.

Для виготовлення колеса і шестірні можна брати однакові або різні марки сталей. У табл.3.2 наведено рекомендації щодо вибору різних варіантів матеріалів для шестірні і колеса та доцільні види термообробки і твердості.

Зубчасті колеса із твердістю Н≤350НВ використовуються в умовах індивідуального і малосерійного виробництва для середньонавантажених передач.

Сталі з твердістю Н>350 НВ застосовуються для високонавантажених зубчастих коліс. Висока твердість поверхневих шарів зубців (45…60) HRC досягається хіміко-термічною обробкою сталі. Нарізання зубців при високій твердості заготовки утруднене. Тому термообробку виконують після нарізання зубців. Оскільки термообробка переважно супроводжує короблення зубців, то після неї необхідно виконати виправлення зубців (шліфування, притирання та інші).

Крім сталей для виготовлення габаритних тихохідних коліс використовують чавуни. Для виготовлення зубчастих коліс у більшості випадків застосовують чавуни марки СЧ 18 – СЧ 35.

Останнім часом у малонавантажених передачах широко застосовують зубчасті колеса, виготовлені із неметалевих матеріалів. Такі колеса виготовляють із пластику, текстоліту, поліаміду.

Передачі з пластмасовими колесами менш чутливі до неточностей виготовлення та монтажу, добре припрацьовуються, малошумні, але поступаються перед сталевими несучою здатністю та довговічністю.

24

3.2 Визначення допустимих напружень

Допустимі контактні напруження. У розрахунках активних повер-

хонь зубців на контактну втому допустиме контактне напруження визначають за формулою

Таблиця 3.1-Механічні характеристики сталей зубчастих коліс

деσ Hlіmb - границя контактної витривалості поверхонь зубців, що відповідає

базі випробувань NНО ; ZR – коефіцієнт, який враховує шорсткість спряжених поверхонь (беруть для пари коліс ZR=1, якщо Rа=(1,25…0,63); ZR=0,95, якщо

Rа=(2,5…1,25); ZR=0,9, якщо Rz=(40…10); ZN – коефіцієнт довговічності; SН

– коефіцієнт запасу міцності, SН =1,1…1,2.

Границю контактної витривалості σ Hlіmb знаходять залежно від виду

термічної обробки зубців та їх твердості за табл. 3.3. Базу випробувань NНО – визначають за формулою

. (3.2)

Коефіцієнт довговічності ZN враховує можливості збільшення напру-

25