Вибір матеріалу й визначення допустимих напружень [σH] й [σF].

2.1. Для виготовлення коліс по таблиці 2.1 матеріал приймаємо однієї марки. Різницю твердостей матеріалу забезпечуємо методом термічної обробки. Для запобігання заїдання зубчастих коліс твердість шестірні повинна бути на 30-70 HB вище, ніж твердість колеса.

Таблиця 2.1. Механічні характеристики деяких марок сталей, що використовуються для виготовлення зубчастих коліс

Марка сталі	HB серцевини	HRC поверхні	sВ, МПа	sТ, МПа	Термічна обробка
	163... 192	—			Нормалізація
	179... 207	—			Нормалізація
	235... 262	—			Поліпшення
40Х	200... 230	—			Нормалізація
40Х	269... 302	—			Поліпшення
40Х	260... 302	45...50			Поліпшення+ТВЧ
35ХМ	235... 262	—			Поліпшення
35ХМ	269... 302	—			Поліпшення
35ХМ	269... 302	48...53			Поліпшення+ТВЧ
40ХН	235... 262	—			Поліпшення
40ХН	269... 302	—			Поліпшення
40ХН	269... 302	48...53			Поліпшення+ТВЧ

Таблиця 2.2. Приклад вибору матеріалу.

	Матеріал	Термообробка	Твердість НВ	sВ, МПа	sТ, МПа
	Для шестірні сталь 40Х	Поліпшення	269..302
	Для колеса сталь 40Х	Нормалізація	200..230

2.2. Визначаємо допустимі контактні напруження для шестірні й колеса:

Для шестірні: (2.1)

Для колеса: (2.2)

де s_{H lim bi} – базова межа контактної витривалості поверхонь зубців, що відповідає базовому числу циклів напружень [табл. 2.3].

S_H – коефіцієнт безпеки зубчастих коліс [табл. 2.3].

K_HLi – коефіцієнт довговічності [Рис. 2.1].

Таблиця 2.3. Значення й S_Н.

Термообробка	Твердість	, МПа	, МПа	SН
Нормалізація, поліпшення	НВ < 350	2НВ+70	1.35 HB+100	1,1
Об'ємне загартування	HRC 40...50…50	17HRC+100	600-700	1,1
Поверхневе загартування	HRC 40...56…56	17HRC+200	600-900	1,2
Цементація	HRC 54...64…64	23HRC	800-950	1,2

Рис. 2.1. Коефіцієнт довговічності.

Коефіцієнт довговічності визначаємо залежно від відношення N_HE/N_HO.

N_HO – базове число циклів напружень у зубцях, N_HE – еквівалентне число циклів напружень.

Для шестірні: (2.3)

Для колеса: (2.4)

Так як НВ₁ – НВ₂ < 100, то за розрахункове [s_Н]_Р приймаємо менше з [s_Н]₁ й [s_Н]₂.

2.3. Визначаємо допустиме напруження згину:

Для шестірні: (2.5)

Для колеса: (2.6)

де s_{Flim bi} – межа витривалості зубців при згині, яка відповідає базовому числу циклів напружень; визначаємо по [табл. 2.3];

K_FL – коефіцієнт довговічності, K_FL = 1;

S_F – коефіцієнт безпеки, S_F = 1,7...2…2,2.

Дата добавления: 2015-07-26