Механические характеристики некоторых материалов зубчатых колес

Рассчитаем допускаемые контактные напряжения для материала шестерни и колеса. Для чего по заданной долговечности t =55000 час. (см. табл. 1) определяем число рабочих циклов:

- шестерни 60 960 55000=3, 17 10 ⁹;

- колеса 60 192 55000=0, 63 10 ⁹.

При > 10 ⁷ принимаем коэффициент долговечности = 1, в противном случае его определяют по следующей формуле:

.

Коэффициент безопасности для колес из нормализованной и улучшенной стали, а также при закалке принимают =1, 1 – 1, 2, а при поверхностном упрочнении (например, при цементации) =1, 2 – 1, 3.

Примем =1, 15.

Допускаемые контактные напряжения для материалов зубчатой передачи определяются по формуле

,

где – предел контактной выносливости при базовом числе циклов (табл. 6).

Таблица 6

Предел контактной выносливости при базовом числе циклов = 10⁷

(ГОСТ 2.309 –73)

Термическая и термохимическая обработка	Твердость поверхности зубьев	, МПа.	Сталь
Нормализация и улучшение	£ 350 НВ	2 НВ +70	Углеродистая
Объемная закалка	40 –50 НRC	17 HRC +100
Поверхностная закалка	40 –56 НRC	17 HRC + 200
Цементация или нитроцементация	40 – 56 HRС	23 HRC	Легированная
Азотирование	550 – 750 HV
НВ – твердость по Бринелю; HRC – твердость по Роквеллу; HV – твердость по Виккерсу.

По таблице 6 принимаем при НВ£ 350 НВ = 2 НВ +70, тогда:

- для шестерни = 550 МПа;

478, 3 МПа;

- для колеса = 500 МПа.

434, 8 МПа;