2. Розрахунок зубчастої передачі тихохідного ступеня редуктора

2.1. Вибір матеріалів та термічної обробки зубчастих коліс

Основними матеріалами для виготовлення зубчастих коліс є якісні вуглецеві конструкційні сталі (ГОСТ 1050-74) та леговані конструкційні сталі (ГОСТ 4543-71), які допускають зміцнювальну термічну (ТО) або хіміко-термічну обробку (ХТО). Сталеві зубчасті колеса забезпечують високу несучу здатність та довговічність зубчастих передач.

Вибираємо колеса із твердістю робочих поверхонь Н350 НВ. Таку твердість одержують після (ТО) нормалізації та поліпшення, гартування з високотемпературним відпуском. Зубці нарізають після кінцевої ТО.

Шестерня:

Матеріал: сталь СТ45;

Найбільші розміри: =125мм, =80мм;

Термообробка: поліпшення;

Твердість заготовки: 235…262НВ;

Границя плинності: =540 МПа.

Колесо:

Матеріал: сталь СТ40;

Найбільші розміри: =120мм, =60мм;

Термообробка: поліпшення;

Твердість заготовки: 192…228НВ;

Границя плинності: =400 МПа.

2.2.Визначення допустимих напружень

2.2.1.Визначення вихідного розрахункового навантаження при розрахунку на контактну витривалість

За вихідне розрахункове навантаження беруть найбільше (T₁) із підведених до передачі, для якого число змін напружень не менше 0,003N_HO. Розрахунковий момент для колеса визначають T₂ =T₁u. Базове число циклів зміни напружень визначають N_HO=30HB^2,4 .

N_HO1=30HB^2,4 = 30 ∙ 245^2,4 = 1,63∙ 10⁷ ; (2.1)

N_HO2=30HB^2,4 = 30 ∙ 205^2,4 = 1,06∙ 10⁷ ; (2.2)

2.2.2.Визначення еквівалентного числа циклів напружень при розрахунку на контактну міцність

Еквівалентне число циклів напружень:

для шестерні

=; (2.3)

для колеса

=; (2.4)

Визначаємо число циклів зміни напружень відповідно до заданого строку служби передачі:

для шестерні

=60t=6039620000=47; (2.5)

де n₁=n₂∙u =180∙2,2=396,

для колеса

=60t=6018020000=21; (2.6)

Оскільки та , визначаємо послідовно суми , , , доти, доки не буде виконано одну із умов за формулами (2.7) , (2.8) :

для шестерні

; (2.7)

для колеса

; (2.8)

Для шестерні першого ступеня циклограми (к=1):

===0,4=11,66;

З умови (2.7)

=0,75=1,7;

виконується. В цьому випадку коефіцієнт , що враховує характер циклограми, визначається:

=====2,37; (2.9)

Для колеса першого ступеня циклограми (к=1)

===0,4=8,15;

Умова формули

=0,75=1,5;

виконується. В цьому випадку коефіцієнт , що враховує характер циклограми, визначається:

=====2,37. (2.10)

Тоді еквівалентне число циклів напружень при розрахунку на контактну міцність дорівнює:

для шестерні

==2,371,63=3,86 ;

для колеса

=1,06=2,51.