Файл: Приднестровский Государственный Университет им. Т. Г. Шевченко Инженернотехнический институт.docx

σ_в = 615 МПа; σ_т = 395 МПа; НВ = 187 - 229

Термообработка:

11. Средняя твердость шестерни:

НВ₁ = = 229,5
Средняя твердость колеса:

НВ₂ = = 208

Таблица 2

Рекомендуемые марки сталей для шестерни и колеса при НВ≤350

Шестерня						Колесо
Марка стали	Сечение, мм	Термообработка	σв МПа	σт МПа	НВ	Марка стали	Сечение,мм	Термообработка	σв МПа	σт МПа	НВ
45 ГОСТ 1050-88	40–100	Закалка 820–860оС, вода, отпуск 550–600С, воздух	780	375	240–267	45 ГОСТ 1050-88	До 250	Нормализация 850–860С, воздух	600	335	200–236
45 ГОСТ 1050-88	До 100	Нормализация 800С, воздух	620	395	189–229	45 ГОСТ 8479-70	100–300	Нормализация 865–895С, воздух	590	345	174–217
18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71	До 100	Закалка 860–880оС, масло, отпуск 525–575С, воздух	930	785	293–331	18Х2Н4МА ГОСТ 8479-70	300–500	Закалка 860–880оС, масло, отпуск 525–575С, воздух	835	685	262–311
35Х ГОСТ 4543-71	До 100	Закалка 850–870оС, масло, отпуск 560–640С, воздух	655	490	212–247	35Х ГОСТ 8479-70	100–300	Закалка 850–870оС, масло, отпуск 560–640С, воздух	615	395	187–229
35ХГСА ГОСТ 4543-71	До 100	Закалка 870–880оС, масло, отпуск 640–650С, вода	835	685	262–311	35ХГСА ГОСТ 8479-70	100–300	Закалка 880оС, масло, отпуск 640С, вода	735	590	235–277
45Х ГОСТ 4543-71	До 250	Закалка 840–860оС, масло, отпуск 520–550С, воздух	980	785	248–293	45Х ГОСТ 8479-70	До 300	Закалка 840оС, масло, отпуск 550С, воздух	655	490	218–248
40ХН ГОСТ 4543-71	До 100	Закалка 840–860оС, масло, отпуск 550–600С, воздух	735	590	235–277	40ХН ГОСТ 8479-70	300–500	Закалка 840–860оС, масло, отпуск 550–650С, воздух	635	440	197–235
40ХН2МА ГОСТ 4543-71	До 250	Закалка 850–870оС, масло, отпуск 600–630С, вода	1080	930	310–354	40ХН2МА ГОСТ 8479-70	100–300	Закалка 860–870оС, масло, отпуск 650С, вода	880	735	277–321

---

При средней твердости шестерни НВ₁= 229,5

базовое число циклов нагруженияN_{HG 1}= 1,7 , а для колеса при НВ₂ = 208 базовое число циклов нагружения

N_{HG 2=} 1,7 (табл.3).

Таблица 3

Средняя твердость поверхности зубьев	НВср HRC	< 200 –	250 27	300 33	350 38	– 40	– 45	– 50	– 55
NHG циклов (·107)		1,0	1,7	2,5	3,6	4,4	6,0	8,0	10

ПосколькуN_HЕ2 >N_{HG 2}и N_{HЕ 1}>N_HG1, то = 1

12. Предел контактной выносливости для колеса:

σ_Нlim2 = 2НВ₂ + 70 = 486 МПа

Допускаемое контактное напряжение для колеса:

принимая коэффициент безопасности S_H=1,1;

[σ]_Н2= = 441,8 МПа

Предел контактной выносливости для шестерни:

σ_Нlim1 = 2НВ₁ + 70 =529 МПа

Допускаемое контактное напряжение для шестерни:

[σ]_Н1= = 480,9 МПа

За расчетное допускаемое контактное напряжение в косозубых передачах принимается

[σ]_Н =0,45· ( [σ]_Н1+[σ]_Н2 ) = 415,215

13. Межосевое расстояние для прямозубой передачи.

Принимая предварительно К_Н = 1,3 и задаваясь значениями

ψ_ba = 0,4 и ψ_ba = 0,5 находим два значения a_wпо формуле:

a_w1= 410 (U_ред+ 1) = 101,3

мм

a_w2

---

= 410 (U_ред + 1) = 94

мм

Одно из найденных межосевых расстояний округляем до ближайшего стандартного значения из следующего ряда

a_wсm= … 80;90;100;112;125;140;160;180;200… мм.
14. Ширина зубчатых колес:

b₂ = ∙ a_wст= 40 мм

b₁ = b₂ + 5 мм= 45 мм

15. Модуль передачи:
0,01 ∙ a_wст< т_n< 0,02 ∙ a_wст, мм

Рекомендуется принимать значение модуля т_nст=2 мм(или т_nст=1 мм).

Принимаем т_nст= 1 мм
16.Суммарное число зубьев косозубой передачи (предварительно принимая β’ = 12˚ и cos12˚ = 0,9781):

Z_∑кос= = 195,62

округлив до целого числа, принимаем :Z_∑кос= 196

Действительное значение угла наклона зубьев:

β = arccos =

β = 11,478341 при [ β] = 8˚…15˚

Значения βне округлять !

Осевой шаг:

Р_х = = 15,78мм при b₂ = …40 мм

должно быть Р_х<b₂
17. Число зубьев шестерни:

Z₁ = = 65,33 округлив до целого числа,принимаем Z₁ = 65

приZ_{1min кос}= 17cos³ = 16

Z₁ >Z_1minкос

18. Число зубьев колеса:

Z₂ = Z_∑кос – Z₁= 131

19. Уточнение передаточного числа:

U'_ред = = 2,02

Отклонение от принятого ранее передаточного числа:

-1%

что находится в пределах допустимого [∆U] = ±4%.

20. Геометрические размеры колес.

Делительный диаметр шестерни:

d₁ = ·Z₁ = 140,1 мм

значение d₁ не округлять

Делительный диаметр колеса:

d₂ = · Z₂ = 133,7 мм

---

значение d₂ не округлять

Межосевое расстояние:

а_wст= = 273,8 мм

Диаметр вершин зубьев шестерни:

d_a1 = d₁ + 2m_ncт=142,1 мм

Диаметр вершин зубьев колеса:

d_a2 =d₂ + 2m_ncm=135,7 мм

Диаметр впадин зубьев шестерни :

d_f1 = d₁ – 2,5m_ncт= 137,6 мм

Диаметр впадин зубьев колеса:

d_f2 = d₂ – 2,5m_nст= 131,2 мм

21. Проверочный расчет на контактную прочность:

σ_Н2 = 430,5


Отклонение от [σ]_Н2 :

∆σ% = = 2,56 %

при допускаемом отклонении –5% <[∆σ]<15%.

Условие прочности выполняется.
22. Проверка зубьев на изгиб.

Эквивалентное время работы передачи в сутки при расчете на

изгиб:

t_FЕ = t + t′ = час.

23. Эквивалентное время работы передачи в течение всего срока

службы:

T_FЕ= t_FЕ ∙ д ∙ L =час,

где число рабочих дней в году д=260 дн. и срок службы передачи L=5 лет.

24. Эквивалентное число циклов нагружения зубьев колеса:
N_{FЕ 2} = 60 ∙ п₂∙ Т_FЕ= циклов

Таким образом, передача работает при постоянной нагрузке, т.к.

N_{FЕ 2} >N_FG= 4∙ 10⁶ циклови = 1

25. Допускаемые напряжения изгиба [σ]_F:
Предел изгибной выносливости для зубьев шестерни σ_{Flim 1} :
σ_{Flim 1} = 1,8 ∙ НВ₁= МПа

Предел изгибной выносливости для зубьев колеса σ_Flim2:
σ_{Flim 2} = 1,8 ∙ НВ₂=МПа

где НВ₁ иНВ₂ см. п.11 расчета


Допускаемые напряжения изгиба для шестерни:

---

[σ]_F1 = = МПа

где коэффициент безопасности S_F =1,75, а коэффициент

режимаработы для нереверсивной передачи Y_A = 1.

Допускаемые напряжения изгиба для колеса:

[σ]_F2 = = МПа

26. Окружное усилие на колесе:

F_t2 = = Н

(где Т₂Нм, см. п.7, аd₂мм –см. п.20 расчета)

27. Коэффициент формы зубьев при расчете на изгиб по местным

напряжениям Y_FS для косозубых передач определяют в

зависимости от Z_V(из табл.4):

Z_V1 = =

Z_V2 = =

У_FS1=(при Z_V1= )

У_FS2=(при Z_V2= )

Таблица 4

Значения коэффициента Y_FS в зависимости от Z или Z_V

Zили Zv	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26
YFS	4,28	4,23	4,15	4,09	4,05	4,01	3,97	3,93	3,9	3,88

Zили Zv	27	28	29	30	40	50	60	80	100 и более
YFS	3,86	3,84	3,82	3,8	3,7	3,66	3,62	3,61	3,6

---