3. Выбор материала зубчатых передач. Определение допускаемых напряжений

3. 1. Выбор материала зубчатой передачи

В соответствии с рекомендациями, типом профиля зубьев и расчетной мощностью выбираем материалы и термообработку шестерни и колеса:

для шестерни: сталь 40Х (термообработка улучшением и закалкой токами высокой частоты);

для колеса: сталь 40Х (термообработка улучшением).

2. Определение допускаемых контактных напряжений , н/мм2.

Определяем коэффициент долговечности для зубьев шестерни и колеса :

число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости;

N — число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка),

Здесь — угловая скорость соответствующего вала, 1/с; — срок службы привода (ресурс), ч.

Т.к и , то .

Определяем допускаемое контактное напряжение и соответствующее пределу контактной выносливости при числе циклов перемены напряжений и ;

Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса :

среднее допускаемое контактное напряжение:

не превышает .

3. Определение допускаемых напряжений изгиба , н/мм2.

Определяем коэффициент долговечности для зубьев шестерни и колеса .

Т.к. число циклов перемены напряжений для всех сталей, соответствующее пределу выносливости меньше чем N ( и ), то .

Допускаемое напряжение изгиба и соответствующее пределу изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений

Допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни и колеса :

Основные характеристики выбранного материала сведены в нижеследующую таблицу

Элемент передачи	Марка стали		Термо-обработка
					Н/мм2
Шестерня	40Х	125	У+ТВЧ	452,5	900	410	835	370
Колесо	40Х	80	У	285,5	900	410	580,9	294,1

4. Расчет зубчатых передач редукторов

4. 1. Проектный расчет

Внешний делительный диаметр колеса , мм:

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца.

для колес с круговыми зубьями.

— коэффициент вида конических колес. Для колес с круговыми зубьями: =1,5.

Углы делительных конусов шестерни и колеса :

Внешнее конусное расстояние , мм:

Определяем ширину зубчатого венца шестерни и колеса , мм:

где коэффициент ширины венца.

Округляя по ряду , получаем мм.

Определяем внешний окружной модуль , мм:

где коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающихся колес с круговыми зубьями ;

коэффициент вида конических колес. Для колес с круговыми зубьями .

Число зубьев колеса и шестерни :

Определяем фактическое передаточное число и его отклонение от заданного :

Действительные углы делительных конусов шестерни и колеса :

Фактические внешние диаметры шестерни и колеса, мм:

Диаметры	Для передачи с круговым зубом при
Делительный шестерни колеса
Вершин зубьев шестерни колеса
Впадин зубьев шестерни колеса

Определяем средний делительный диаметр шестерни и колеса , мм: