Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Материал и термообработка зубчатых колес





В целях унификации [2, с.4] материалов для зубчатых колес обеих ступеней с учетом массового производства принимаем сталь 20ХНМ ГОСТ 4543-71, имеющую широкое применение в редукторостроении при y £ 10 м/с и относительно невысокой стоимости.

Быстроходная ступени (Б. ст.) редуктора – цилиндрическая косозубая; тихоходная (Т. Ст.) – цилиндрическая косозубая. Выпуск массовый. По рекомендациям [2, с.3, п. 1.1.4], назначаем термообработку зубьев:

– шестерен z1 –цементацию (Ц1);

– колес z2 –цементацию (Ц2).

Механические свойства стали 20ХНМ после термообработки [2, с.5] с предположением, что D £ 125 мм и S £ 80 мм, приведены в таблице 1.6

Таблица 1.6 Механические свойства материала зубчатых колес из стали 40Х

Наименование параметра Обозначение, размерность Зубчатое колесо
z1 z2
1. Термообработка 2. Твердость поверхности средняя     3. Предел прочности 4. Предел текучести – – НВ НRCэ sв, МПа sт, МПа Ц1 (56…63) НRCэ 59,5 Ц2 (56…63) НRCэ 59,5

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДМ – 15.05 – 03.16.05  
1.3.2 Режим работы передачи и число циклов перемены

Коэффициенты приведения заданного переменного режима к эквивалентному постоянному [2,с.8]: ,

где m – показатель степени отношения моментов: ,

q – показатель степени кривой усталости: (для зубьев с однородной структурой материала) и тогда .

При расчете по контактным напряжениям :

При расчете по напряжениям изгиба :

.

Судя по величинам и заданный режим работы наиболее приближается [2,с.8,таблица2.1] к типовому тяжелому.

Требуемая долговечность передачи в часах [4,с.8]: ,

где - коэффициенты годового и суточного использования,

h=7 лет – срок службы передачи в годах.

Суммарное число циклов перемены напряжений за весь срок службы [2,с.8]: ,

где n – частота вращения зубчатого колеса, ;

c – число зацепления зуба за один оборот зубчатого колеса: [2,с.9] c=1.

Эквивалентное число циклов перемены напряжений ( ) вычисляется по формуле [2,с.8]: .



Базовое число циклов перемены напряжений [2,с.9]:

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДМ – 15.05 – 03.16.05  
- по контактным напряжениям , где -средняя твердость зубьев по Бринеллю;

- по изгибным напряжениям .

Результаты расчетов представлены в таблице 1.76.

 

Таблица 1.7 – Число циклов перемены напряжений в зубьях

Ступень и зубчатое колесо n, Число циклов N в миллионах
Сравнение с Сравнение с
Б.ст. 1390,2 383,6 171,78 145,7 > 136,9 >
391,6 108,05 48,38 145,7 < 38,5 >
Т.ст. 391,6 108,05 48,38 145,7 < 38,5 >
139,8 38,57 17,27 145,7 > 13,7 >

Вывод:Число циклов перемены напряжений по контактным и изгибным напряжениям больше, чем базовое число циклов, следовательно режим работы редуктора относится к тяжелому. Коэффициенты долговечности Zn для расчёта допускаемых контактных напряжений следует рассчитывать по формулам, [2, c.10]:

а) > ,

б) < ,

При > для расчёта допускаемых изгибных напряжений коэффициент долговечности принимают =1.

Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости

Расчетное допускаемое контактное напряжение [2,с.10], МПа:

, (1.9)

где A=1,25 – для цилиндрической передачи (Б.ст., Т.ст.).

- допускаемые напряжения в прямых зубьях, МПа;

- наименьшее из двух значений .

Согласно [2,с.9]

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДМ – 15.05 – 03.16.05  
, (1.10)

где - базовый предел контактной выносливости зубьев МПа, [2,с.9]:

- для шестерен (цементация Ц1)

;

- для колес (цементация Ц2)

;

- коэффициент долговечности [2,с.10] в зависимости от отношения / ;

- коэффициент запаса прочности [2,с.10];

для ; для ;

=0,9.

Расчеты по формулам (1.8),(1.9) представлены в таблице 1.8.

Таблица 1.8 – Допускаемые контактные напряжения , МПа

Ступень Зубчатое колесо / Ограниче­ния sHPlim
Б.ст. 0,84 0,99 < 1681
3,01 1,2
Т.ст. 3,01 1,2 < 1996
8,43 1,43

 

 

П Прочность зубьев удовлетворяет условиям работы.





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.