Выбор материала зубчатых колес

Выбираем для шестерни и колеса материал сталь 40ХН. Механические характеристики сердцевины – σ_В=850 МПа, σ_Т=600 МПа.Термообработка шестерни – улучше­ние, твердость 285НВ, термообработка колеса – улучшение, твердость 245 НВ.

Определение допускаемых напряжений

Расчет допускаемых контактных напряжений σ_НР :

где σ_Нlimb – предел контактной выносливости материала, соответствующий базе испытаний и зависящий от средней твердости поверхностных слоев зубьев:

S_H – коэффициент запаса прочности, S_H = 1,1;

Z_N – коэффициент долговечности:

где N_Hlim – базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости:

N_K – число циклов перемены напряжений, соответствующее заданному сроку службы передачи:

где с =1 – число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым;

L_h – срок службы привода в часах, ;

n – частота вращения рассчитываемого зубчатого колеса;

m – показатель степени, который может принимать два значения: m = 20, если , m = 6, если .

При N_{H lim} ≥ N_K, коэффициент долговечности не превышает 2,6 для однородной структуры материала и 1,8 для поверхностного упрочнения, при N_{H lim} < N_K – не менее 0,75.

Базовое число циклов нагружений:

Так как и , то

Для конической передачи с круговым зубом для расчета принимается:

при выполнении условия

Так как σ_НР меньше минимального из двух значений σ_{НР 1} и σ_{НР 2}, в качестве расчетного напряжения принимаем минимальное значение

σ_НР = σ_{НР 2} = 406,407 МПа.

5.2.3. Определение допускаемых напряжений изгиба

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость σ_FP определяются по формуле

где σ_{F lim b} – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений:

S_F – коэффициент безопасности, S_F = 1,7;

Y_A – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки; при одностороннем приложении нагрузки Y_A = 1;

Y_R – коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности зуба; при отсутствии полирования переходной поверхности зуба Y_R = 1,0;

Y_N – коэффициент долговечности:

где N_{F lim} – базовое число циклов нагружений, для любых сталей N_{F lim}= 4·10⁶ циклов;

N_K – число циклов перемены напряжений, соответствующее заданному сроку службы передачи:

где с =1 – число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым;

L_h – срок службы привода в часах, ;

n – частота вращения рассчитываемого зубчатого колеса;

q_F – показатель кривой усталости: для зубчатых колес с однородной структурой материала, включая закаленные при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой, и зубчатых колес со шлифованной переходной поверхностью, независимо от твердости и термообработки их зубьев q_F = 6; q_F = 9 – для зубчатых колес с нешлифованной переходной поверхностью при твердости поверхности зуба Н_НВ > 350.

следовательно

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 458; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!