Редуктора, работающего при постоянной нагрузке

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 t_S = 36 000 часов.

Р е ш е н и е:

4.1 Выбор термической обработки заготовок.

Принимаем твердость рабочих поверхностей зубьев Н > НВ350. В этом случае во время работы не прирабатываются и обеспечивать разность твердостей зубьев шестерни и колеса не требуется. Выбираем термическую обработку-закалку ТВЧ после улучшения (см. табл. 2.2). Твердость поверхности НRС48…53, сердцевины НВ269…302.

4.2 Определение механических свойств материалов зубчатых колес и допускаемых напряжений.

4.2.1 Средние значения твердости зубьев (табл. 2.2):

;

.

4.2.2 Предельные характеристики материала (табл. 2.2):

s_в = 900 МПа; s_t = 750 МПа

4.2.3 Допускаемые напряжения для расчета передачи на контактную выносливость (табл. 2.5):

; .

В этих формулах:

s_ОН – длительный предел контактной выносливости;

s_ОН = 17HRC^пов + 200 (табл. 2.6);

S_Н – коэффициент безопасности, равный 1,2 (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 (раздел 2.3 и таблица 2.4);

N_S – суммарное число циклов перемены напряжений (N_S = 60×t_Sn_i, где n_i – частота вращения i -го зубчатого колеса).

Для шестерни N_S1 = 60×36000×960 = =20736×10⁶ 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.

Поскольку полученные значения N_НЕ > N_НО, принимаем N_НЕ1 = N_НЕ2 = N_НО = =100×10⁶ циклов (см. раздел 2.3).

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

[ s ] _Нmax – предельное допускаемое напряжение; [ s ] _Нmax = 40HRC^пов = 40×50,5= = 2020 МПа (табл. 2.6).

Условие [ s ] _Н £ [ s ] _Нmax выполняется.

4.2.4 Допускаемое напряжение для расчета передачи на изгибную выносливость:

; .

В этих формулах:

s_OF – длительный предел изгибной выносливости; s_OF = 55 МПа (табл. 2.6);

S_F – коэффициент безопасности, равный 1,75 (см. табл. 2.6);

МПа.

N_FE – эквивалентное число циклов перемены напряжений для расчета на изгибную выносливость; N_FEi = К_FE ×N_Si;

К_FE – коэффициент приведения постоянной нагрузки, равный 1 (раздел 2.3 и таблицf 2.4).

Таким образом, поскольку N_FE > N_FO = 4×10⁶, принимаем N_FE = 4×10⁶.

Следовательно, [ s ] _F = [ s_О ] _F = 314,3 МПа.

Так как [ s ] _Fmax = 1260 МПа, то условие [ s ]_F < [ s ] _Fmax выполняется.

Дата добавления: 2015-08-18