С круговыми зубьями и средним углом наклона зуба

И с х о д н ы е д а н н ы е:

Т₂ = 588 Н×м; n₁ = 960 об/мин; n₂ =480 об/мин (u = 2).

Материал зубчатых колес – сталь 40ХН.

Нагрузка постоянная.

Срок службы передачи 36 000 часов.

Р е ш е н и е:

6.1 Предварительное значение диаметра внешней делительной окружности колеса в мм.

,

где К_Н – коэффициент нагрузки (раздел 5.1.1). Принимаем К_Н = 1,215.

U_Н – коэффициент, учитывающий вид конической передачи;

U_Н = 0,81 + 0,15 · u = 0,81 + 0,15×2 = 1,11 (табл. 5.1)

[ s ] _Н – допускаемое напряжение.

Для определения допускаемых напряжений необходимо знать механические характеристики материала. Характеристики механических свойств некоторых сталей приведены в таблице 2.2.

При выборе материалов следует обеспечить для шестерни более высокие механические характеристики, чем для колеса. Это можно достигнуть подбором различных марок стали или различной термообработкой.

6.2 Определение механических свойств материалов зубчатых колес и допускаемых напряжений.

6.2.1 Средние значения твердости зубьев (табл. 2.2):

;

6.2.2 Предельные характеристики материала(табл. 2.2):

s_в = 900 МПа; s_t = 750 МПа

6.2.3 Допускаемые напряжения для расчета передачи на контактную выносливость (табл. 5.2):

В этих формулах:

s_ОН – длительный предел контактной выносливости;

s_ОН = 17 HRC^пов + 200 (табл. 2.6);

S_Н – коэффициент безопасности, равный 1,2 (см. табл. 2.6)

МПа;

N_НО – число циклов перемены напряжений, соответствующее длительному пределу выносливости; N_НО = 100×10⁶ (рис. 2.1);

N_НЕ – эквивалентное число циклов перемены напряжений; N_НЕ = К_НЕ··N_S;

К_НЕ – коэффициент приведения. При постоянной нагрузке К_НЕ = 1. При переменной нагрузке К_НЕ находится по таблице 2.4.

N_S – суммарное число циклов перемены напряжений; N_S = 60×t_S ·n_i, где n_i – частота вращения i -го зубчатого колеса.

Для шестерни N_S1 = 60×36000×960 = 2073,6×10⁶ циклов.

Для колеса N_S2 = 60×36000×480 = 1036,8×10⁶ циклов.

Таким образом, N_НЕ1 = 2073,6×10⁶ циклов; N_НЕ2 = 1036,8×10⁶ циклов.

Базовые числа циклов перемены напряжений N_НО, соответствующие длительному пределу выносливости при расчете на контактную выносливость, определяются по графику на рис. 2.1.

При расчете на изгибную выносливость значения N_FO = 4×10⁶ принимают независимо от твердости материала зубчатых колес.

Если полученное значение N_НЕ > N_НО, то N_НЕ = N_НО.

Если N_FE > N_FO, то N_FE = N_FO = 4×10⁶ .

Поскольку полученные значения N_НЕ > N_НО, принимаем N_НЕ1 = N_НЕ2 = N_НО = 100×10⁶ циклов.

Следовательно [ s ] _Н = [ s_О ]_Н = 882 МПа.

Дата добавления: 2015-08-18