71
2.4 Внешней открытой прямозубой
(Выборка из - Детали машин : учеб. пособие / И. И. Устюгов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1981. -
399с.)
2.4.1Выбор материала
По таблице 2.4.1 и 2.4.2, в зависимости от необходимых требований выбираем марку материала.
Допускаемое контактное напряжение определяется:
|
s HP = s0HP , МПа |
(2.4.1) |
|
Принимается KHL=1. |
|
||
Допускаемое напряжение при изгибе определяется: |
|
||
|
s FP = s 0FP , МПа |
(2.4.2) |
|
Принимается KFL=1. |
|
||
Таблица 2.4.1 |
|
|
|
Сталь НВ< 350— |
Тихоходные передачи больших габаритов и невысо- |
||
кой точности (8- и 9-я степени). Менее чувствитель- |
|||
чугун |
|||
ны к недостаточной смазке |
|
||
|
|
||
|
|
||
Сталь—сталь, улуч- |
Мелкосерийное производство. Редукторы как специ- |
||
альные, так и общего назначения. Невысокие на- |
|||
шение, НВ<350 |
грузки и скорости, отсутствие жестких требований и |
||
|
габаритам |
|
|
Сталь—сталь, закал- |
Колеса со средней несущей способностью я повы- |
||
шенной скоростью коробок передач и специальных |
|||
ка объемная или по- |
редукторов общего машиностроения. Редко пере- |
||
верхностная, НВ>350 |
ключаемые колеса коробок передач общего машино- |
||
|
строения, Переключение не на ходу |
|
|
Сталь—сталь, цемен- |
Ответственные высоконагруженные передачи с по- |
||
вышенными требованиями к габаритам, работающие |
|||
тация, нитроцемен- |
на повышенных скоростях, высокой точности (5, 6, |
||
тация с закалкой, |
7-я степени). Требуются добавочные отделочные |
||
НВ>350 |
операции. Часто переключаемые колеса коробок пе- |
||
|
редач |
|
|
|
Колеса, работающие с высокими скоростями и ма- |
||
|
лыми нагрузками, при недостаточной жесткости |
||
|
конструкции. Уменьшают шум передачи. Спаренное |
||
Полиамид—сталь |
стальное колесо должно быть достаточно твердым |
||
|
(НВ>300), с низкой шероховатостью поверхности |
||
|
(шлифованное или шевингованное), Значительные |
||
|
габариты |
|
|
|
|
|
|
72
Таблица 2.4.2 - Допускаемые напряжения для зубьев при расчете зубчатых передач на выносливость
|
|
Твердость |
, МПа |
|
σ0FР, МПа |
|
|||
|
|
7 |
Вид нагруз- |
7 |
|||||
Матери- |
Термообработка |
|
|
·10 |
ки |
·10 |
|||
ал |
|
поверхности |
сердцевины |
НР 0 |
H0 |
нере- |
ревер |
F0 |
|
|
|
σ |
N |
верс. |
сив. |
N |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Нормализация |
НВ180...200 |
420 |
1 |
155 |
110 |
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Улучшение |
НВ240...280 |
600 |
1,5 |
195 |
130 |
4 |
||
|
Закалка ТВЧ сквоз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь 45 |
ная с охватом дна |
HRC40...50 |
800 |
6 |
210 |
160 |
4 |
||
впадины |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Закалка ТВЧ поверх- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ностная с охватом |
HRC40...52 |
НВ240.. 280 |
800 |
6 |
230 |
180 |
4 |
|
|
дна впадины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
Закалка объемная |
HRC45...50 |
800 |
6 |
220 |
165 |
4 |
||
50Г |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нормализация |
HB210...230 |
550 |
1 |
200 |
130 |
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Улучшение |
НВ240...280 |
650 |
2,5 |
230 |
150 |
4 |
||
|
Закалка ТВЧ объем- |
HRC48...52 |
900 |
8 |
230 |
170 |
4 |
||
Сталь |
ная с охватом дна |
||||||||
впадины |
|
|
|
|
|
|
|
||
40X |
|
|
|
|
|
|
|
||
Закалка ТВЧ поверх- |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ностная с охватом |
HRC48...52 |
НВ250...280 |
900 |
8 |
270 |
200 |
4 |
|
|
дна впадины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Закалка ТВЧ |
HRC48...55 |
1000 |
10 |
270 |
200 |
4 |
||
|
сквозная с охватом |
||||||||
Сталь |
дна впадины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
40ХН |
Закалка ТВЧ поверх- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ностная с охватом |
HRC52...56 |
НВ260...300 |
1000 |
10 |
320 |
240 |
4 |
|
|
дна впадины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
Цементация с закал- |
|
|
|
|
|
|
|
|
20Х и |
кой и последующей |
HRC52...62 |
HRC26...35 |
1100 |
12 |
280 |
210 |
4 |
|
20ХФ |
шлифовкой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
рабочих поверхно- |
HRC56...62 |
HRC30...40 |
1150 |
12 |
330 |
250 |
4 |
|
12ХН3А |
стей |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
|
HRC56...62 |
HRC30…40 |
1150 |
12 |
300 |
220 |
4 |
|
18ХГТ |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
73
|
|
Твердость |
, МПа |
|
σ0FР, МПа |
|
|||
|
|
7 |
Вид нагруз- |
7 |
|||||
Матери- |
Термообработка |
|
|
·10 |
ки |
·10 |
|||
ал |
|
поверхности |
сердцевины |
НР 0 |
H0 |
нере- |
ревер |
F0 |
|
|
|
σ |
N |
верс. |
сив. |
N |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Нитроцементация с |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
закалкой и после- |
|
|
|
|
|
|
|
|
20Х и 40 |
дующей шлифовкой |
HRC56...62 |
HRC30...40 |
1100 |
12 |
300 |
220 |
4 |
|
X |
рабочих поверхно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нитроцементация с |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
закалкой и после- |
|
|
|
|
|
|
|
|
дующей шлифовкой |
HRC56...62 |
HRC35...45 |
1100 |
12 |
300 |
220 |
4 |
||
30ХГТ |
|||||||||
рабочих поверхно- |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
стей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
Азотирование (газо- |
HRC60...65 |
HRC25...28 |
950 |
14 |
240 |
215 |
4 |
|
40X |
вое) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
|
HRC60...65 |
HRC26....30 |
1050 |
14 |
290 |
260 |
4 |
|
40ХФА |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чугун |
— |
НВ187...255 |
550 |
1 |
115 |
80 |
1 |
|
|
СЧ32-52 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высоко- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прочный |
— |
НВ197...265 |
600 |
1 |
120 |
85 |
1 |
|
|
чугун ВЧ |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
30-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стальное |
Закалка с высоким |
|
|
|
|
|
|
|
|
литье |
НВ190...255 |
600 |
1 |
135 |
90 |
4 |
|
||
40ХЛ и |
отпуском |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
40ГЛ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
74
|
|
Твердость |
, МПа |
|
σ0FР, МПа |
|
||
|
|
7 |
Вид нагруз- |
7 |
||||
Матери- |
Термообработка |
|
|
·10 |
ки |
·10 |
||
ал |
|
поверхности |
сердцевины |
НР 0 |
H0 |
нере- |
ревер |
F0 |
|
|
σ |
N |
верс. |
сив. |
N |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Тексто- |
— |
НВ30...35 |
45...55 |
— |
40 |
40 |
— |
|
лит ПТ и |
|
|||||||
ПТК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДСП |
|
НВ30...50 |
50...60 |
— |
50 |
50 |
— |
|
Б и В |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поли- |
— |
НВ14...15 |
42 |
— |
30 |
30 |
— |
|
амидка- |
|
|||||||
пролон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент ширины зубчатого венца по межосевому расстоянию, при консольном расположении одного из, выбираетсяколес из диапазона ψba=0,2…0,25.
Коэффициент ширины зубчатого венца по диаметру:
y bd = 0,5 ×y ba × (u +1) |
(2.4.3) |
где u – передаточное число передачи.
По таблице 2.4.3, определяем коэффициенты распределения нагрузки по ширине зубчатого венца, при расчете на контактную и изгибну прочность KHβ и KFβ
Таблица 2.4.3 – Коэффициент формы зубьев
Относи- |
|
Консольное расположение одного из колес |
||||
тельная ши- |
|
KHβ |
|
KFβ |
||
рина колес |
при твердости рабочих поверхностей зубьев HB |
|||||
ψbd |
>350 |
|
<350 |
>350 |
|
<350 |
0,2 |
1,15 |
|
1,07 |
1,25 |
|
1,13 |
0,4 |
1,35 |
|
1,15 |
1,55 |
|
1,28 |
0,6 |
1,60 |
|
1,24 |
1,90 |
|
1,50 |
0,8 |
1,85 |
|
1,35 |
2,30 |
|
1,70 |