2.2. Выбор поверхностного и объёмного упрочнения

Значения предела контактной выносливости зубьев [_{H lim}] быстроходной и тихоходной пар определим по формуле

[_{H lim}]  _H[s_H], (2.7)

где [s_H] - нормативный коэффициент запаса контактной прочности. Примем [s_H] = 1,2 .

Тогда по формуле (2.7)

[_{H lim}]_т 370.5*1,2=444.6 МПа,

[_{H lim}]_б 369.9*1,2=443.9 МПа.

В качестве термической обработки зубьев тихоходной зубчатой передачи выберем нормализацию при твердости 195 HВ. В качестве материала возьмем сталь 40Х

_{H lim т}=2HВ +70= 460 МПа.

В качестве термической обработки зубьев быстроходной зубчатой передачи выберем нормализацию при твердости 190 HВ. В качестве материала возьмем сталь 40Х.

_{H lim б} =2HВ +70 = 450 МПа.

3. Проверочный расчет узлов и деталей.

3.1 Проверочный расчёт зубчатых передач по изгибной прочности

Проверочный расчёт зубьев косозубых передач выполняется по критерию изгибной усталостной прочности зубьев.

 [_F], (2.8)

где Т – момент, передаваемый данной шестерней.

Y_FS – коэффициент формы зуба назначается в зависимости эквивалентного число зубьев шестерни ;

Вычислим эквивалентное число зубьев шестерни

(2.9)

Для быстроходной передачи по формуле (2.9):

Примем

Для тихоходной передачи по формуле (2.9):

Примем

Y_F – коэффициент повышения изгибной прочности косозубых передач по сравнению с прямозубыми;

(3.0)

где - коэффициент неравномерности нагрузки находящихся одновременно в зацеплении пар зубьев; для расчёта примем

(3.1)

- коэффициент влияния наклона контактной линии

(3.2)

Для быстроходной передачи по формуле (3.1), (3.2):

Для быстроходной передачи по формуле (3.1), (3.2):

Подставляем значения в (3.0):

Быстроходная передача:

Тихоходная передача:

К_F - коэффициент расчётной нагрузки

(3.3)

- коэффициент концентрации нагрузки. К_F для расчёта можно принять:

(3.4)

Для быстроходной передачи по формуле (3.4):

Для тихоходной передачи по формуле (3.4):

– коэффициент динамической нагрузки. Для тихоходной передачи примем К_Fv=1.01, а для быстроходной К_Fv =1.06.

Подставим значения в (3.3) и вычислим К_F

Быстроходная передача:

Тихоходная передача:

Вычислим _F с помощью формулы (2.8):

Быстроходная передача:

МПа

Тихоходная передача:

МПа

Допускаемое напряжение при данном виде упрочнения определим как отношение

[_F] = _{F lim} / [s_F], (3.5)

где _{F lim} - предел выносливости зубьев при изгибе; [s_F] - нормативный коэффициент запаса усталостной прочности зубьев при изгибе; Примем [s_F] = 1,75

Быстроходная передача:

_{F lim} = 1.8*190= 342 МПа

[_F] = 342 / 1.75 = 195 Мпа

Тихоходная передача:

_{F lim} = 1.8*195 = 351 МПа

[_F] = 351 / 1.75 = 200 МПа

Условие _F≤ [_F] выполняется..