Материал для шестерни сталь 40Х с последующей термообработкой улучшение. Твёрдость материала в пределах 269…302 НВ.
Средняя твёрдость зубьев шестерни для стали 40Х найдём по формуле:
Предельные значения для шестерни:
Заготовка шестерни
Материал для колеса сталь 40Х с последующей термообработкой нормализация. Твёрдость материала в пределах 235…262 НВ.
Средняя твёрдость зубьев колеса для стали 40Х найдём по формуле:
Предельные значения для колеса:
Заготовка колеса
3.2. Определение допускаемых контактных напряжений
Определим коэффициент долговечности для зубьев шестерни по формуле:
;
где - число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, млн. циклов;
.
- число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка), млн. циклов;
.
Число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка) млн. циклов, найдём по формуле:
;
где - угловая скорость на валу быстроходной передачи, 1/с;
.
- срок службы (ресурс), ч;
.
Для зубьев колеса
по формуле:
;
где - число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, млн. циклов;
.
- число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка), млн. циклов;
.
Число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка) млн. циклов, найдём по формуле:
;
где - угловая скорость на валу быстроходной передачи, 1/с;
.
- срок службы (ресурс), ч;
.
Определим допускаемое контактное напряжение для зубьев шестерни
:
;
где - коэффициент долговечности для зубьев шестерни,
.
- допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений для зубьев шестерни,
:
.
|
Допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений
для зубьев шестерни найдём по формуле:
;
где - средняя твёрдость зубьев шестерни для стали 40Х:
.
Определим допускаемое контактное напряжение для зубьев колеса
:
;
где - коэффициент долговечности для зубьев колеса,
.
- допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений для зубьев колеса,
:
.
Допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений
для зубьев колеса найдём по формуле:
;
где - средняя твёрдость зубьев шестерни для стали 40Х:
.
Определим среднее допускаемое контактное напряжение при этом не должно превышать
для цилиндрических косозубых колёс:
;
;
;
где - допускаемое контактное напряжение для зубьев шестерни,
:
.
- допускаемое контактное напряжение для зубьев колеса,
:
.
3.2. Определение допускаемых напряжений изгиба
Находим коэффициент долговечности для зубьев шестерни :
;
где - число циклов перемены напряжений, для всех сталей
соответствующее пределу выносливости, млн. циклов:
- число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка), млн. циклов;
.
Находим коэффициент долговечности для зубьев колеса :
;
где - число циклов перемены напряжений, для всех сталей соответствующее пределу выносливости, млн. циклов:
- число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка), млн. циклов;
.
Определим допускаемое напряжение изгиба для зубьев шестерни
;
где - коэффициент долговечности для зубьев шестерни:
|
- допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений для зубьев шестерни,
:
Допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений
для зубьев шестерни найдём по формуле:
;
где - средняя твёрдость зубьев шестерни для стали 40Х:
.
Определим допускаемое напряжение изгиба для зубьев колеса
;
где - коэффициент долговечности для зубьев колеса:
- допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений для зубьев шестерни,
:
Допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений
для зубьев колеса найдём по формуле:
где - средняя твёрдость зубьев колеса для стали 40Х:
.
Полученные данные сведём в таблицу.
Таблица 3. Механические характеристики материалов зубчатых колёс.
Элемент передачи. | Марка стали. | ![]() | Термообработка. | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() | ||||||
Шестерня | 40Х | Улучшение | 285,5 | 580,9 | 294,06 | |||
Колесо | 40Х | Улучшение | 248,5 | 514,3 | 255,96 |
4. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ РЕДУКТОРОВ
Определим предполагаемый диапазон главного параметра редуктора , мм:
;
;
где К=10.