Последовательность расчета цилиндрических зубчатых передач

 

Исходные данные

Рис. 3.1. Схема редуктора

Рис. 3.2. График нагрузки

 

Определение коэффициента режима работы

Ресурс передачи

Ресурс передачи определяется по зависимости

Т = 24 К_сут 365 К_год L (ч) (3.1)

3.1.2. Эквивалентное число циклов нагружения зубьев
при расчете на контактную прочность

N_ц.экв = (60/M³_max) (M³_max t_max n_max +M³₁ t₁ n₁ +…
+M³_q t_q n_q) (3.2)

При n₁ = n = Const, M_max = M_н, для нашего случая эквивалентное число циклов нагружения зубьев шестерни

N_ц.экв.1=(60n₁/M³_н) (M³_н0,2Т +(0,7M_н)³ 0,5Т +(0,3M_н)³0,3Т) (3.3)

3.1.3. Эквивалентное число циклов нагружения
для зубьев колеса

N_ц.экв.2 = N_ц.экв.1/U (3.4)

3.1.4. Эквивалентное число циклов нагружения зубьев
при расчете на изгибную прочность

N_ц.экв = (60/M⁹_max) (M⁹_max t_max n_max +M⁹₁ t₁ n₁ +…
+M⁹_q t_q n_q) (3.5)

При n₁ = n = Const, M_max = M_н, для нашего случая

N_ц.экв.1=(60n₁/M⁹_н)(M⁹_н0,2Т +(0,7M_н)⁹0,5Т +(0,3M_н)⁹0,3Т) (3.6)

3.1.5. Эквивалентное число циклов нагружения
для зубьев колеса

N_ц.экв.2 = N_ц.экв.1/U (3.7)

3.1.6. Расчет коэффициента долговечности
для контактной прочности

Для нормализуемой и улучшенной сталей (HB ≤ 350)

, (3.8)

Если N_ц.экв ≥ 10⁷, то принять К_HL = 1,0.

Для закаленных сталей и чугуна базовое число циклов принимают N_Б = 25•10⁷, а минимальное значение K_HL = 0,585. Если N_ц.экв ≥ 25•10⁷, то принять К_HL = 0,585.

 

3.1.7. Определение коэффициента долговечности
при расчете на изгиб

, (3.9)

Если N_ц.экв ≥ 5*10⁶, то принять К_FL = 1,0.

Определение допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения назначают в зависимости от принятого материала (табл. 1) и его термической обработки (табл.2).

Для углеродистых и легированных сталей любых марок при HB ≤ 350 (нормализация и улучшение) допускаемые контактные напряжения определяют по зависимости

[σ]_H = σ_{H lim} K_HL Z_R Z_V /S_H, (3.10)

где σ_{H lim} – предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения; K_HL – коэффициент долговечности; Z_R – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности зубьев; Z_V – коэффициент, учитывающий окружную скорость (для приближенных расчетов можно принимать Z_R Z_V = 1,0); S_H – коэффициент запаса (при нормализации и объемной закалке S_H =1,1…1,2; при поверхностном упрочнении S_H = 1,2…1,3).

Для прямозубых колес в качестве расчетного принимают допускаемое контактное напряжение для колеса, поскольку оно меньше, чем у шестерни.

Для косозубых и шевронных колес в качестве расчетного принимают среднее арифметическое значение

 

[σ]_H =([σ]_H1 +[σ]_H2)/2 (3.11)

 

Таблица 8

Допускаемые контактные и изгибные напряжения для зубчатых колес

Группа сталей	контактное sHlim, Мпа	sHmin	изгибное sHlim, Мпа	sF	[sH]max, МПа	[sF]max, МПа
40, 45, 40Х, 40ХН, 45ХЦ, 35ХМ	2HB + 70	1,1	1,8 HB	1,75	2,8sт	2,74 HB
40Х, 40ХН, 45ХЦ, 36ХМ	18HRC + 150		2,8sт
55ПП, У6, 35ХМ	17НRCпов+	1,2		40HRCпов
40Х, 40ХН 35ХМ, 40Х, 40ХН	+ 200 17НRCпов+ + 200		40HRCпов	>>
35ХЮА, 38ХМЮА, 40Х 40ХФА, 40ХНМА	>>	12HRCсердц +300	1,75	40HRCпов 30HRCпов	>>
Цементируемые стали всех марок	23HRCпов		1,5	40HRCпов
Молибденовые стали 25ХГМ, 25ХГНМ	23HRCпов		40HRCпов
Безмолибденовые стали 25ХГТ, 30ХГТ, 35Х	23HRCпов		40HRCпов

Таблица 9

Термическая обработка сталей для зубчатых колес

Марка стали	sB, МПа	sТ, МПа	Термическая обработка
			Нормализация
			>>
			Улучшение
			>>
40Х			>>
40Х			>>
40Х			Улучшение + закалка ТВЧ
35ХМ			Улучшение
35ХМ			>>
35ХМ			Улучшение + закалка ТВЧ
40ХН			Улучшение
40ХН			>>
40ХН			Улучшение + закалка ТВЧ
20ХНМ			Улучшение + цементация + закалка
18ХГТ			>>
12ХНЗА			>>
25ХГМ			>>
40ХНМА			Улучшение + азотирование
35Л			Нормализация
45Л			Улучшение

Допускаемые изгибные напряжения

Допускаемые изгибные напряжения выбирают для двух случаев нагружения.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: