1.2 Расчёт зубчатых передач

1.2.1 Выбор материала и термообработка

Примем для колес и шестерен сталь 40Х, _т=750 МПа.

Таблица2

	Марка стали	твердость		т/о
		сердцевина	поверхность
шестерня	40Х	285,5 HB	HRC 50.5	улучшение+закалка
колеса	40Х	285.5 HB	285.5 HB	Улучшение

1.2.2 Допускаемые напряжения Определение числа часов за весь срок службы редуктора по формуле (20).

L_h=24*К_сут*К_год*365*5 (20)

,где К_сут – суточный коэффициент;

К_год – годовой коэффициент

Продолжительность действия отдельных моментов за весь срок службы редуктора.

Т₁=1,3Т t₁=0,0003*L_h

Т₂=Т t₂=0,25*L_h

Т₃=0,3Т t₃=0,75*L_h

Эквивалентное число циклов нагружения зубьев на контактную поверхность определяется по формуле (21).

N_HE=60*(T³_max*t _max*n _max+T ⁹₁*t₁*n₁+…+T ⁹_i*t_i*n_i)/T³_max (21)

n=n_i=750, T_max=T_ном

для шестерни:

N_HE1=60*n[(1,3Т)³*0,003L_h+T³*0,25L_h+(0,3Т)³*0,75L_h)]/T³_Н=60n*0,277L_h=60*

*750*0,277*10162=12,66*10⁷

для колеса:

N_HE2= N_HE1/U_T=12,66*10⁷/3=4,22*10⁷

Эквивалентное число циклов нагружения зубьев при расчете на изгиб определяется по формуле (22)

N_FE=60*(T⁹_max*t _max*n _max+T ⁹₁*t₁*n₁+…+T ⁹_i*t_i*n_i)/T⁹_max (22)

для шестерни:

N_FE1=60*n[(1,3Т)⁹*0,003L_h+T⁹*0,25L_h+(0,3Т)⁹*0,75L_h)]/T⁹_Н=60n*0,282L_h=

=60*750*0,282*10162=12,8*10⁷

для колеса:

N_FE2=N_FE1/U=12,8*10⁷/3=4,28*10⁷

Допускаемое контактное напряжение и напряжение изгиба

для колеса:

[_НО2=1,8HB_ср+67=1,8*248,5+67=514,3 [МПа] (23)

[_FО2=1,03HB_ср=1,03*248,5=255,95 [МПа] (24)

для шестерни:

[_НО1=14HRC_ср+170=14*50,5+170=877[МПа] (25)

[_FО1=370 [МПа]

Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба с учетом времени работы передачи

для колеса:

[_Н2= [_НО2*K_HL2 (26)

K_HL2= ⁶ 10⁷/ N_HE2 , т.к. N_HE2>10⁷ , K_HL2=1 (27)

[_Н2=514,3 [МПа]

K_HL2= ⁶ 4*10⁶/ N_FE2 , т.к. N_FE2>4*10⁷ , K_HL2=1 (28)

Т.о. [_F2=[_FO2* K_FL2=255,96 [МПа] (29)

для шестерни:

[_Н1=877 [МПа]

[_F1=370 [МПа]

Среднее допускаемое контактное напряжение:

[_Н=0,45*([_Н1+[_Н2)=0,45*(877+514,3)=626,1 [МПа] (30)