Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Выбор материала и определение допускаемых напряжений для второй прямозубой ступени редуктора
|
|
Расчёты производим по [2].
Выбираем материал и термообработку зубчатых колес. Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления колеса и шестерни относительно недорогую легированную сталь 40Х (поковка).
По таблице 4.1 [3] назначаем для колёс обеих ступеней и шестерни второй ступени термообработку «улучшение»: для колес при размерах сечения S£ 100 мм и d£ 200 мм с твёрдостью поверхности H2 =230...260 НВ, sв=850 МПа, sт=550 МПа, а для шестерни при размерах сечения S£ 60 мм и d£ 120 мм с твёрдостью поверхности Н1 =260...280 НВ, sв=950 МПа, sт= 700 МПа. В этом случае обеспечивается условие прирабатываемости зубьев ступени (формула 8.54):
Н1 ³ Н2 + (10…15) НВ.
Вычислим средние значения твердости поверхности зубчатых колес:
H1ср = 270 НВ; H2ср= 245 НВ.
Допускаемые контактные напряжения:
[sн] = (sнlim / Sн) · ZN,
где sнlim – предел контактной выносливости при отнулевом (пульсирующем) цикле напряжений;
Sн – коэффициент безопасности;
ZN – коэффициент долговечности.
При улучшении согласно таблицы 4.2 [3]
sнlim = 2 · Нср + 70.
Для колес обеих ступеней
sнlim2 = 2 · 245 + 70 = 560 МПа.
Для шестерни из таблицы 4.2 [3]
sнlim1 = 2 × 270 + 70 = 610 МПа.
Из таблицы 4.2 [3] для термообработки «улучшение» Sн = 1, 1.
Коэффициент долговечности (формула 8.59):
где NHG - базовое число циклов напряжений;
NHE - расчётное число циклов напряжений.
Принимаем NНG1=1, 8 ·107 и NHG2=1, 5·107 для Н1ср =270 НВ и для Н2ср = 245 НВ соответственно – см. рисунок 4.1а [3].
По формуле (8.63):
,
где n - частота вращения вала, мин-1;
с - число зацеплений зуба за один оборот;
Т1, Т2 – крутящие моменты, которые учитывают при расчете на усталость;
ТН = Т1 – номинальный (максимальный) момент;
t1, t2 – время работы, соответствующее моментам.
Значения Т1, Т2, t1 и t2 – см. в техническом задании.
Для шестерни: 
= 60·1·285, 9 × 20000 × [13 × 0, 6 + 0, 63 × 0, 4] = 2, 4 × 108.
а для колеса: 
= 60·1·108, 3 × 20000 × [13 × 0, 6 + 0, 63 × 0, 4] = 8, 9 × 107.
Получили, что NHE1 > NHG1 и NHE2 > NHG2, поэтому ZN1 < 1, ZN2 < 1 для всех зубчатых колес. В этом случае принимаем ZN1 = ZN2 = 1.
Допускаемые контактные напряжения определяем по материалу колеса, как более слабому, и за расчетное контактное напряжение принимаем:
[sH]2 = (sHlim2 / SH2) · ZN2 = (560 / 1, 1)·1 = 509 МПа.
|
|