Выбор материала и термообрабртки

Определяем крутящие моменты на каждом валу привода

Определяем передаваемые валами мощности

Определяем частоту вращения всех валов привода

Определяем действующее передаточное число для привода

Уточнение передаточного числа привода

Выбираем двигатель

Определяем потребную мощность двигателя

Определяем коэффициент полезного действия привода

, кВт

кВт

Согласно ГОСТ 19523-81 выбираем электродвигатель мощностью Nдв ≥ Nэ с частотой вращения вала близкой к n_дв. Это двигатель 4А180S4, с мощностью N_Э = 22 кВт и частотой вращения вала n_дв = 1470 об/мин.

Uред = 7.1

Uрем =5.4

n₁ = n_дв = 1470 об/мин

об/мин

об/мин

кВт

кВт

кВт

Н·мм

Н·мм

Н·мм

Н·мм

Основным материалом для изготовления зубчатой пары примем сталь 40ХН (табл.8, [1]). Термообработка колеса – улучшение, твёрдость НВ 269…302; термообработка шестерни – улучшение + закалка ТВЧ, твёрдость поверхности НRС 48…53.

2.1. Допускаемые контактные напряжения при расчёте на выносливость определяются отдельно для зубьев шестерни и для колеса по выражению

,

где предел контактной выносливости, соответствующий эквивалентному числу циклов перемен напряжений, МПа; коэффициент безопасности (табл.9,[1]); коэффициент, учитывающий, шероховатость рабочих поверхностей зубьев ( при , при , , при мкм); коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости ().

Общее время работы привода

где лет – срок службы, в годах; коэффициент суточного использования; коэффициент годового использования.

ч.

Коэффициент долговечности

,

где базовое число циклов изменения напряжений; эквивалентное число циклов изменений напряжений.

,

где величина i -го момента гистограммы; величина расчётного момента; частота вращения вала, по которому ведётся расчёт передачи, об/мин;

для вала циклов;

Базовое число циклов для шестерни , для колеса .

Коэффициент долговечности:

,

Так как , то принимаем . Предел контактной выносливости

,

где предел контактной выносливости, соответствующий общему числу циклов перемен напряжений, МПа (табл.9, [1]).

Допускаемое контактное напряжение:

МПа,

В качестве допустимого контактного напряжения, учитывая большую разность средних твёрдостей активных поверхностей зубьев их колёс, принимаем меньшее из двух полученных по зависимостям:

МПа;

2.2. Проверочный расчёт зубчатых передач на изгиб выполняется отдельно для зубьев шестерни и колеса по допускаемым напряжениям изгиба и , которые определяются по выражению

,

где предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий эквивалентному числу циклов перемен напряжений, МПа; коэффициент безопасности (табл.10,[1]); коэффициент, учитывающий шероховатость рабочих поверхностей зубьев; коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости.

Эквивалентное число циклов перемен напряжений

,

где при ; при ;

для вала 1 циклов;

Коэффициент долговечности

,

где базовое число циклов перемен напряжений.

;

Таблица П2.1

Выбор допускаемых напряжений (расчёт проведён ЭВМ)

	№ ступени	Материал	Твердость	[σ] f	[σ] h
Шестерня		40ХН
Колесо		40ХН

Предел выносливости зубьев

,

где предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемен напряжения, МПа (табл.10,[1]).

МПа; МПа;

МПа.

Допускаемые напряжения на изгиб:

для шестерни МПа;

для колеса МПа.

Аналогичный расчёт допускаемых напряжений можно провести на ЭВМ, что позволяет расширить диапазон поиска необходимого материала (см.табл.П2.1).

Дата добавления: 2015-06-27