Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
метода ТМ.doc
Скачиваний:
158
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
8.95 Mб
Скачать

6.2.1. Выбор материала колес и способы их термообработки

Ортогональная коническая прямозубая передача редуктора: частота вращения ведущего вала n1 = 949 мин–1, передаточное число редуктора u = 3,15; частота вращения ведомого вала n= 301,27 мин–1, вращающие моменты на валах Т1 = 37,43 Н·м; Т2 = 113,23 Н·м; передача нереверсивная, нагрузка постоянная, срок службы передачи Lh = = 10 000 ч, расположение шестерни относительно опоры – консольное.

В качестве материала для изготовления шестерни и колеса принимаем сталь 45 с термообработкой улучшение: шестерня – твердость НHB1 = 310 НВ; зубчатое колесо – НHB2= 290 НВ [3, с. 34, табл. 3.3].

6.2.2. Определение допускаемых напряжений

Расчет допускаемых контактных напряжений σНР [14]:

где σНlimb – предел контактной выносливости материала, соответствующий базе испытаний и зависящий от средней твердости поверхностных слоев зубьев [14]:

σНlimb = 2 · ННВ + 70;

σНlimb1 = 2 · НHB1 + 70 = 2 · 310 + 70 = 690 МПа;

σНlimb2 = 2 · НHB2 + 70 = 2 · 290 + 70 = 650 МПа;

SH – коэффициент запаса прочности, для зубчатых колес с однородной структурой материала SH = 1,1 [14];

ZN – коэффициент долговечности:

где NHlim – базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, принимается по графику или рассчитывается по формуле

NHlim1 = 30 (Ннв)2,4;

NK – число циклов перемены напряжений, соответствующее заданному сроку службы передачи, при постоянной нагрузке

NK = 60 · с· n· Lh,

где с =1 – число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым;

Lh – срок службы привода, 10 000 ч (см. задание);

n – частота вращения рассчитываемого зубчатого колеса;

m – показатель степени, который может принимать два значения: m = 20, если NH lim < NK, m = 6, если NH lim NK.

При NH lim NK, коэфициент долговечности не превышает 2,6 для однородной структуры материала и 1,8 для поверхностного упрочнения, при NH lim < N не менее 0,75 [14].

Базовое число циклов нагружений

NH lim1 = 30 (НHB1)2,4 = 30 · (310)2,4 = 2,86 · 107 циклов;

NH lim1 = 30 (НHB2)2,4 = 30 · (290)2,4 = 2,437 · 107 циклов.

Эквивалентное число циклов нагружений:

NK1 = 60 · с · n1 · Lh = 60 · 1 ∙ 949 ∙ 10000 = 56,94 · 107 циклов;

NК2 = 60 · с · n2 · Lh = 60 · 1 ∙ 301,27 · 10000 = 18,08 · 107 циклов.

Так как NH lim1 < NK1 и NH lim2 < NK2, то

Для рассматриваемой конической передачи в качестве расчетного принимаем σНР 2 = 481,3 МПа.

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость σFP [14]:

где σF lim b – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений [14]:

σНlimb = 1,75 · НHB;

σНlimb 1 = 1,75 · НHB1 = 1,75 · 310 = 542,5 МПа;

σНlimb2 = 1,75 · НHB2 = 1,75 · 290 = 507,5 МПа;

SF – коэффициент безопасности, SF = 1,4–1,7 [14], причем чем меньше твердость, тем больше должна быть величина коэффициента безопасности;

YA – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, при одностороннем приложении нагрузки (передача нереверсивная) YA = 1 [14], при двухстороннем YA = 0,7–0,8;

YR – коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности зуба; при полировании переходной поверхности YR = = 1,2; в остальных случаях можно принимать YR = 1,0;

YN – коэффициент долговечности (не менее 1) [14]:

где NFlim – базовое число циклов перемены напряжений; для любых сталей NFlim = 4 · 106 циклов [14];

NK – общее число циклов перемены напряжений при нагрузках с постоянными амплитудами [14]:

NK = 60 · с · n · Lh;

NK1 = 60 · с · n1 · Lh = 60 · 1 · 949 · 10000 = 569,4 · 106 циклов;

NK2 = 60 · с · n2 · Lh = 60 · 1 · 301,27 · 10000 = 180,8 · 106 циклов;

qF – показатель степени; для зубчатых колес с однородной структурой материала, включая закаленные при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой, и зубчатых колес со шлифованной переходной поверхностью независимо от твердости и термообработки их зубьев qF = 6; qF = 9 для зубчатых колес с нешлифованной переходной поверхностью при твердости поверхности зуба НHB > 350 НВ [6, с. 343].

Так как NF lim < NK1, NF lim < NK2, принимаем YN1 = YN2 = 1.

σFP1 = 542,5 · 1 · 1 · 1 / 1,7 = 319,12 МПа;

σFP2 = 507,5 · 1 · 1 · 1 / 1,7 = 298,53 МПа.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.