уба
lt; 770 МПа
Отже, статична міцність зубів забезпечена.
3. РОЗРАХУНОК тихохідних ЦИЛІНДРИЧНОЇ ПЕРЕДАЧІ
. 1 Вибір матеріалів
Для циліндрових зубчастих коліс доцільно приймати такі поєднання матеріалів і термічної обробки, для яких твердість зубів шестерні була б значно вищою твердості колеса
Вибираємо для шестерні - сталь 40Х, гарт, твердість серцевини 269 ... 302 НВ, твердість зубів 48 ... 53 HRC е. Середнє значення твердості Н 1 пов=0,5 (48 + 53)=50,5 HRC е або 490 НВ. Межа текучості s т1=750 МП.
Для колеса - сталь 50, поліпшення, твердість зубів 269 ... 302 НВ. Середнє значення твердості Н 2 пов=0,5 (269 + 302)=285,5, s т=530 МПа.
Таблиця 5
№Термообработка або хіміко-термічне упрочненіеТвердость, Н/1Нормалізація, улучшеніеHВ? 3502НВ + 702Об'емная закалкаНRС=38 ... 50I8HRC + 1503Поверхностная закалкаHRС=40 ... 56I7HRC + 2004ЦементаціяНВС=54 ... 6423HRC5АзотірованіеККС=55 ... 7520HRC
При такому виборі матеріалів і термообробки буде забезпечена приробітку зубів.
Допустимі контактні напруги при розрахунку на опір втоми
,
де sHR - базовий межа контактної витривалості поверхонь зубів при базі випробувань, МПа;
Для шестерні sHR1=18 HRCе +150=18? 50,5 + 150=1059 МПа
Для колеса sHR2=sHR1=2НВ2 + 70=2? 285,5 + 70=601 МПа
Коефіцієнт, що враховує шорсткість сполучених поверхонь, вибираємо з табл. 1.2 ZR=1
Коефіцієнт, що враховує вплив швидкості, вибираємо з табл. 1.3 Zv=1
Знаходимо базу випробувань, залежну від твердості
Для шестерні
NHG1=30HB2,4=30? 490 2,4=8,58? 107
Для колеса
NHG2=30HB2,4=30? 285,52,4=2,35? 107
Оцінюємо сумарний ресурс
Lh=L365Кгод24Ксут=4? 365? 0,66? 24? 0,5=11563,2 ч
Визначаємо сумарне число циклів навантаження при числі зачеплень кожного зуба за один оборот, с=1.
Для шестерні
NH1=NS1=60cn1Lh=60? 1? 191,23? 11563,2=1,32? 108
Для колеса
NH2=NS2=NS1/u=1,32? 108/4,0=3,31? 107
Для заданого режиму навантаження коефіцієнт еквівалентності по контактним напруженням КНБ оцінюється за формулою при m=6
Тоді еквівалентне число циклів навантаження зубців
шестерні
NHE1=NSKHE=1,32? 108? 0,54=7,1? 107
колеса
NHE2=NHE1/u=7,1? 107/4,0=1,78? 107
Так як NHE1 gt; NHG1 і NHE2 gt; NHG2, то коефіцієнти довговічності ZN1,2=1
SH - коефіцієнт безпеки, рекомендується SH=1,1 при нормалізації, поліпшенні або об'ємної гарту; SH=1,2 при поверхневому загартуванню, цементації, азотуванні;
Для шестерні МПа
Для колеса МПа
Допустимі контактні напруги, використовувані в розрахунку, знаходимо за формулою
[Sн] р=0,45 ([Sн] 1 + [Sн] 2)=0,45 (962,73 + 583)=695,58 lt; 1,25 [Sн] 2=1,25? 583=729
Допустимі контактні напруги для перевірки статичної міцності зубів
Для шестерні sFR1=500 МПа
Для колеса 1,8НВ=1,8? 285,5=514 МПа
Допустимі напруги згибу .
При розрахунку зубів на вигин допускаемое згинальної напруга може бути визначено таблиці 4:
Таблиця 6
№ ппТермообработка або хіміко-термічне упрочненіеТвердость I.Нормалізація або улучшеніеНВ? 3501,8 HB2.Об'емная закалкаHRC=45 ... 556003.Поверхностная закалкаHRC=48 ... 58 (в серцевині НВС=25 ... 35) 600 ... 7004.ЦементаціяHRC=56 ... 62 (в серцевині HRC=32... 45) 750 ... 850б.АзотірованіеHRC=55 ... 70 (в серцевині НРС=24 ... 40) 300 + I2HHC * твердість
Для заданого режиму навантаження коефіцієнт еквівалентності по згинальних напружень До FE оцінюється за формулою при m=6
Тоді еквівалентне число циклів навантаження зубців
шестерні
NFE1=NSKFE=1,32? 108? 0,39=5,14? 107
колеса
NFE2=NFE1/u=5,14? 108/4,0=1,28? 107
Так як NFE1 gt; NFG2 gt; NFG=4? 106, то коефіцієнти YN1=YN2=1
SF - коефіцієнт безпеки, рекомендується SF=1,75
Напруження згину
Для шестерні МПа
Для колеса МПа
Допустимі напруги вигину для перевірки статичної міцності зубів для шестерні [sF] max1=1 400 МПа
Для колеса [sF] max2=2,7HB=2,7? 285,5=770 МПа
.2 Проектувальний розрахунок передачі
Приймаємо попередні коефіцієнти навантаження КНb=1,3. Приймаються коефіцієнт ширини зубчастого колеса щодо міжосьової відстані yba=b/aw=0,4
Визначаємо міжосьова відстань з умови контактної витривалості зубів [1, формула 3.7],...
