Допускаемые контактные напряжения

Выбор материала и способов упрочнения зубьев колес

Расчет зубчатых колес

Для зубчатых колес проектируемого редуктора в связи с большим значением вращающего момента Т_2Т = 757,57 Н·м и с целью уменьшения габаритов редуктора принимается низколегированная сталь марки 40Х (одинаковый для всех колес), в качестве технологического упрочнения активной поверхности зубьев применяется улучшение и закалку ТВЧ [2]. При этом материал будет иметь следующие механические характеристики [2]: твердость сердцевины шестерни и колеса: 269…302 HB, твердость поверхности зубьев шестерни и колеса: 48…52 HRC.

Н₁ = Н₂ = 0,5 (48+52) HRC = 50 HRC = 484 HB. (3.1)

Расчет допускаемых контактных напряжений при проектировочном расчете ведется по формуле:

(3.2)

Наименование параметров уравнения (3.2) и рекомендации по определению их значений:

a) σ_Hlim предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов напряжений [2]:

(3.3)

б) S_H - минимальный коэффициент запаса прочности;

S_H1 = S_H2 = 1,2 (для зубчатых колес с поверхностным упрочнением)

в) Z_N – коэффициент долговечности [1]:

, (3.4)

где N_Hlim- базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, определяется по средней твердости поверхностей зубьев:

(3.5)

Средняя твердость поверхности зубьев 50 НRС=480 НВ.

(3.6)

Эквивалентное число циклов перемены напряжений N_HE при ступенчатой циклограмме нагружения (Рисунок 1.2) определяется по формуле:

(3.3) (3.7)

По формуле (3.7) находится эквивалентное число циклов перемены напряжений:

Для шестерни тихоходной передачи:

;

Для колеса тихоходной передачи:

;

Для шестерни быстроходной передачи:

;

Для колеса быстроходной передачи:

;

Находится коэффициент долговечности по формуле (3.4):

Для шестерни тихоходной передачи:

;

Для колеса тихоходной передачи:

;

Для шестерни быстроходной передачи:

;

Для колеса быстроходной передачи:

;

Т.к. значение Z_N1Б< 1, то принимаем его равным 1.

Из (3.2) находим допускаемые контактные напряжения.

Для шестерни тихоходной передачи:

;

Для колеса тихоходной передачи:

;

Для шестерни быстроходной передачи:

;

Для колеса быстроходной передачи:

;

За допускаемое контактное напряжение принимается меньшее из значений:

Дата добавления: 2015-08-31