2.2. Приклад вибору матеріалу зубчатої (черв’яної) передачі та визначення допустимих напруг
Привод до
стрічкового конвеєра з двигуном
потужністю
=3
кВт і частотою обертання
=955
об/хв складається з клинопасової передачі
з передаточним числом
=2,5
та одноступеневого циліндричного
редуктора з передаточним числом
=3,15.
Обрати матеріал косозубої передачі
редуктора та визначити граничні контактні
та вигинаючі напруги.
Обираємо матеріал зубчатої передачі:
а) За табл. 2.1.
визначаємо марку сталі: для шестерні –
40Х, твердість
;
для колеса – 40Х, твердість
.
Різниця середніх твердостей
-
70.
б) За табл. 2.2. визначаємо механічні характеристики сталі 40Х:
для шестерні
твердість
,
термообробка – покращення та загартування
токами високої частоти,
125
мм; для колеса твердість
,
термообробка – покращення,
80
мм.
в) Визначаємо середню твердість зубців шестерні та колеса:
За графіком
співвідношеня твердостей, які виражені
в одиницях
і
,
знаходимо
.
Визначаємо граничні контактні напруги для зубців шестерні і колеса
а) Розраховуємо
коефіцієнт довговічності
.
Наробок за весь час служби:
для колеса
циклів,
де
;
- ресурс, год;
для шестерні
циклів.
Число циклів зміни напруги , яке відповідає границі витривалості, знаходимо за табл. 2.3. інтерполяцією:
циклів;
циклів.
Так як
і
,
то коефіцієнти договічності
і
.
б) За табл 2.1.
визначаємо допустиму контактну напругу
,
яке відповідає числу циклів зміни напруг
:
для шестерні
;
для колеса
.
в) Визначаємо допустиму контактну напругу:
для шестерні
;
для колеса
.
Оскільки
і
,
то косозуба передача розраховується
на міцність по середній допустимій
контактній напрузі:
.
При цьому умова
виконується.
Визначаємо допустимій напруги вигину для зубців шестерні і колеса :
а) Розрахуємо
коефіцієнт довговічності
.
Наробок за весь час служби:
для шестерні
циклів;
для колеса
циклів.
Число циклів
зміни напруг, яке відповідає границі
витривалості,
для обох коліс.
Оскільки
та
,
то коефіцієнти довговічності
і
.
б) За табл. 2.1. визначаємо допускаючу напругу вигину, яка відповідає числу циклів зміни напруг :
для шестерні
у припущенні, що
;
для колеса
.
в) Визначаємо допускаючу напругу вигину:
для шестерні
;
для колеса
.
Так як передача є реверсивною, то зменшуємо на 25%:
;
.
Складаємо відповідь до задачі у вигляді таблиці 2.4.
Таблиця 2.4.