Выбор материалов для изготовления зубчатых колес и валов и определение допускаемых контактных и допускаемых изгибных напряжений.

Таблица 2.1. Механические характеристики марок сталей, используемых для изготовления зубчатых колес.

Определяем допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса, МПа:

Для шестерни: (2.1)

Для колеса: (2.2)

где и S_Н определяются в зависимости от твердости материала

(табл. 2.2.).

Таблица 2.2. Значения и S_Н

Термообработка	Твердость поверхности зубьев	, МПа	SН
Нормализация, улучшение	< НВ 350	2НВ + 70	1, 1

Значения коэффициента K_HL зависят от числа циклов нагружения зубчатых колес:

, (2.3)

где N_HO – базовое число циклов нагружения;

N_HE – эквивалентное число циклов нагружения зубчатого колеса.

Число эквивалентных нагружений колеса определяем из зависимости:

(2.4)

где Т₁ – значения момента вращения, определенного в расчете на выносливость, Нм;

Т_1i – момент вращения в работающей передаче (по графику нагружения);

n – частота вращения, об/мин;

t_i – время работы зубчатого колеса при заданном нагружении;

t – срок службы передачи, час, (по графику нагружения рис.1.2);

с – число контактов зацепления, с = 1.

Если , то K_HL = 1.

Определяем расчетные допускаемые контактные напряжения передачи, МПа:

так как НВ₁ – НВ₂ = 302 – 262 = 40

то для дальнейших расчетов принимаем меньшее из двух значений [σ _H], т. е. делаем расчет по менее прочным зубьям. МПа. (2.5)

Определяем допускаемые изгибные напряжения для шестерни и колеса, МПа:

(2.6)

(2.7)

где s_Flimb – предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба, МПа;

S_F – коэффициент безопасности.

Для нормализованных и улучшенных сталей S_F = 1, 75.

K_FL = K_HL – коэффициент долговечности определяем по формуле (2.3).

K_FC – коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего нагружения зубьев.

K_FC = 1 при одностороннем нагружении зубьев.

Если N_FE > N_FO, то K_FL = 1.

N_FE = N_HE определяем по формуле (2.4).

Для нормализованных и улучшенных сталей s_Flimb = 1, 8 HB.