Выбор материала колеса, термообработки и твердости. Методика расчета цилиндрических передач

Введение

Методика расчета цилиндрических передач

Б 332

Г.Орск—2003г

Методические указания по расчету открытых цилиндрических передач

Проверка передачи червячного редуктора на нагрев

2.20.1 Площадь свободной поверхности охлаждения корпуса, включая 70% площади ребер и бобышек

А=20 _* а_W^1,7,

где a_W – межосевое расстояние;

a_W=400мм=0,4м.

А=20 _* 0,4^1,7= 4,2 м²

2.20.2. Рабочая температура редуктора редуктор без искусственного охлаждения, град:

где t⁰- температура корпуса редуктора при установившемся режиме

работы, град;

t⁰₀=20 ⁰ – температура окружающего воздуха, град;

[t°]=75⁰C…95⁰C- максимально допустимая температура нагрева масла, град;

Кт – коэффициент теплоотдачи;

Кт=8 Вт/м^{2 0}С;

y – коэффициент учитывающий отвод тепла от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму;

y=0,25;

[1,с.1]

для студентов специальностей 1201, 1502

ББК-34.44

УДК 621.81

Методика расчета зубчатых передач по дисциплинам «Детали машин и основы конструирования», «Детали машин» для студентов специальностей 1201, 1502

Составители: Баширова Г.С., Баширова Е.В., Анненков Д.В.

ã Издательство Орского Гуманитарно-Технологического Института, 2003

Зубчатая передача является механизмом, который с помощью зубчатого зацепления передает или преобразует движение с изменением угловых скоростей или моментов.

Для передачи вращающего момента между валами, оси которых параллельны, применяют цилиндрические по форме колеса, которые по расположению зубьев на колесе бывают прямозубые, косозубые и шевронные (рис.1а, б, в). В зависимости от взаимного расположения зубчатых колес различают зубчатые передачи с внешним (рис.1.) и внутренним зацеплением (рис.2). Разновидностью зубчатой передачи служит реечная передача (рис.1г), преобразующая вращательное движение реечного колеса в возвратно–поступательное движение рейки или наоборот. Рейку рассматривают, как зубчатое колесо бесконечно большого диаметра.

а) б) в) г)

Рис.1. Передачи цилиндрические

Рис.2. Передача цилиндрическая с внутренним зацеплением

Материал зубчатых колес должен обеспечить:

a) стойкость поверхностных слоев зуба против усталостного выкрашивания и абразивного износа;

b) прочность зуба на изгиб;

c) соответствие технологических свойств материала намечаемому способу обработки;

d) минимальные значения веса и размеров колес;

e) минимальную стоимость.

Стальные зубчатые колеса

Стальные зубчатые колеса с твердостью £350HB из углеродистых сталей и легированных сталей с отжигом, нормализацией и улучшением рекомендуется применять:

a) в мелкосерийном производстве;

b) в мало- и средненагруженных передачах;

c) в передачах подвергаемых большим динамическим и ударным нагрузкам;

d) в передачах с колесами больших диаметров (термическая обработка которых затруднена).

Колеса малых и средних диаметров выполняются из поковок или проката.

Колеса диаметров >500мм рекомендуется изготавливать из стального литья (35Л, 40Л, 50Л), применяя их в паре с кованной шестерней при окружной скорости V<8м/с.

Стальные зубчатые колеса с твердостью >350HB из углеродистых и легированных сталей с дополнительной термической обработкой поверхности зуба после нарезания рекомендуется применять:

a) в массовом и крупносерийном производстве;

b) в высоконагруженных передачах;

c) в передачах, габариты которых ограничены специальными требованиями;

d) при отсутствии требований, ограничивающих стоимость.

При использовании зубчатых колес с >350HB рекомендуется применять повышенную точность изготовления колес, увеличивать жесткость валов.

Зубчатые колеса из чугуна

Серый чугун рекомендуется применять для:

a) тихоходных, преимущественно крупных открытых передач, габариты которых не ограничены какими-либо требованиями;

b) редко работающих, сменных колес.

Модифицированный и высокопрочный чугун рекомендуется применять при окружных скоростях V<6м/с взамен стального литья для снижения стоимости.

Неметаллические колеса

Неметаллические материалы можно рекомендовать для изготовления зубчатых колес:

a) в малонагруженных передачах;

b) в силовых высокоскоростных передачах в паре с металлическими колесами для уменьшения шума.

Стальные колеса, работающие в паре с неметаллическими должны иметь твердость >250HB; ширина металлических колес принимается несколько больше, чем у неметаллических.

Материал открытых зубчатых передач

Открытые передачи чаще всего выполняются прямозубыми и работают с небольшими скоростями, как правило менее 1м/с. Такие передачи прирабатываются при всех твердостях, но изготавливают их в большинстве случаев из нормализованных или улучшенных сталей.

Дата добавления: 2017-01-14