- •Расчет и конструирование одноступенчатого зубчатого редуктора
- •Рббк 34.446(я7)
- •Содержание
- •Введение
- •1. Расчет силовых и кинематических параметров привода
- •1.1. Определение требуемой мощности двигателя
- •1.2. Определение частоты вращения вала электродвигателя
- •1.3. Основные характеристики асинхронных электродвигателей общего применения
- •2. Расчеты зубчатых передач
- •2.1. Выбор материала зубчатых колес и вида термообработки
- •2.2. Расчет допускаемых напряжений
- •Окончание табл. 2.2.
- •Проектный расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи
- •Геометрический расчёт закрытой цилиндрической передачи
- •Проверочный расчёт закрытой цилиндрической передачи
- •Расчёт открытой цилиндрической зубчатой передачи
- •Расчёт закрытой конической зубчатой передачи
- •2.8. Проектный расчёт открытой конической прямозубой передачи
- •3. Проектный расчет валов и опорных конструкций
- •3.1. Выбор материала валов
- •3.2. Выбор допускаемых напряжений на кручение
- •Определение геометрических параметров ступеней валов
- •3.4. Предварительный выбор подшипников качения
- •3.5. Эскизная компоновка редуктора
- •3.6. Проверочный расчёт валов на выносливость
- •3.7. Проверка правильности подбора подшипников качения
- •4. Конструирование зубчатых колес
- •4.1. Цилиндрические зубчатые колеса внешнего зацепления
- •4.2. Цилиндрические зубчатые колеса внутреннего зацепления
- •4.3. Конические зубчатые колеса
- •4.4. Валы - шестерни
- •5. Конструирование элементов корпуса редуктора
- •6. Разработка рабочей документации курсового проекта
- •6.1. Разработка сборочного чертежа
- •6.2. Спецификация сборочного чертежа
- •Правила обозначения конструкторской документации
- •6.4. Общие требования к чертежу детали
- •7. Допуски и посадки
- •7.1. Основные термины
- •7.2. Рекомендации по назначению посадок в соединениях типовых деталей
- •7.3. Допуски формы и расположения поверхностей
- •Шероховатость поверхностей
- •Список литературы
- •Ноготков Олег Федорович
2.2. Расчет допускаемых напряжений
Допускаемые контактные напряжения. Расчет на усталость рабочих поверхностей зубьев колес при циклических контактных напряжениях базируется на экспериментальных кривых усталости [1], которые обычно строят в полулогарифмических координатах (рис.2.1).
Рис. 2.1 |
Здесь: sH- наибольшее напряжение цикла,NH- число циклов нагружений,sH lim(sH0)* - предел выносливости материала,NHG(NH0) - базовое число циклов (абсцисса точки перелома кривой усталости).
|
____________________________________________________________________
* В расчётных формулах данного раздела в скобках приведены условные обозначения величин, принятые в технической литературе более ранних лет издания.
Допускаемое контактное напряжение рассчитывают для каждого зубчатого колеса передачи по формуле
,
где определяют по эмпирическим зависимостям, указанным в табл.2.2;
- коэффициент безопасности, рекомендуют назначатьSH =1,1 при нормализации, термоулучшении или объемной закалке зубьев (при однородной структуре материала по всему объему);SH=1,2 при поверхностной закалке, цементации, азотировании (при неоднородной структуре материала по объему зуба);
ZN(KHL) - коэффициент долговечности,
, но£2,6 приSH= 1,1;
и £1,8 приSH= 1,2.
Если , то следует принимать.
Коэффициент ZNучитывает возможность повышения допускаемых напряжений для кратковременно работающих передач ( приNH<NHG ).
Расчет числа циклов перемены напряжений выполняют с учетом режима нагружения передачи. Различают режимы постоянной и переменной нагрузки. При постоянном режиме нагрузки расчетное число циклов напряжений ,
где c- число зацеплений зуба за один оборот (для проектируемого одноступенчатого редукторас = 1);
- частота вращения того зубчатого колеса, по материалу которого определяют допускаемые напряжения, об/мин;
t– время работы передачи (ресурс) в часах;t = Lh.
Таблица 2.2
-
Термообработка
Твёрдость зубьев **
Группа сталей
МПа
SH
,
МПа
SF
,
,
на поверх-
ности
в сердце-
вине
МПа
МПа
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Нормализация, улучшение
180...350 НВ
40, 45, 40Х
40ХН, 45ХЦ, 35ХМ и др.
2 HB+70
1.1
1,8HB
1,75
2,8×sт
2,74 НВ
Объёмная закалка
45...35 HRC
40Х, 40ХН,
45ХЦ, 36ХМ и др.
18 HRC
+150
550
2,8×sт
1400
Закалка ТВЧ по всему контуру (модуль mn ³3 мм)
56...63 HRC
45...55 HRC
25...55 HRC
25...55 HRC
55ПП, У6,
35ХМ, 40Х,
40ХН и др.
17 HRCпов +200
1.2
900
650
40 HRCпов
40 HRCпов
40 HRCпов
1260
1260
Закалка ТВЧ
сквозная с охватом впадины (модуль mn < 3 мм*)
45...55 HRC
45...55 HRC
35ХМ, 40Х,
40ХН и др.
17 HRCпов +200
550
1430