Выбор материалов зубчатых колес. Определение допускаемых напряжений
Выбрать материалы зубчатых колес и рассчитать допускаемые напряжения для цилиндрической прямозубой передачи привода ленточного транспортера по данным примера 1.
Исходные данные
Срок службы передачи………………………….L = 5 лет
Коэффициент использования передачи:
в течение года……………………………………Kг = 0.9
в течение суток…………………………………..Kс = 0.7
Продолжительность включения………………..ПВ% = 10 %
Режим работы……………………………………тяжелый
Тип привода………………………………………реверсивный
Решение
Выбор материалов зубчатых колес
Определяем размеры характерных сечений заготовок по формулам (1.1), принимая, что при передаточном числе зубчатой передачи u > 2.5 шестерня изготавливается в виде вал-шестерни.
Dm=243T1u=243239,295=87,14 мм
Sm=1,21+u3T1u=1,21+53239,295=26,14 мм,
Диаметр заготовки для колеса равен
dк=uDm=5⋅87,14=435,7 мм
Выбираем материал для колеса и шестерни - сталь 40ХН (см. табл. 1.1), термообработку – улучшение с последующей закалкой ТВЧ, твердость поверхности зуба шестерни и колеса - 48…53 НRC, Dm1 = 125 мм, Dm1 > Dm, Sm1 = 125 мм, Sm1 > Sm.
Определяем средние значения твердости поверхности зуба шестерни и колеса:
НRC1=0.5(НRC1min+НRC1max) = 0.5(48+53) = 50,5,
НRC2=0.5(НRC2min+НRC2max) = 0.5(48+53) = 50,5
Определение допускаемых напряжений
Допускаемые контактные напряжения
Для их определения используем зависимость
σHPj=σHlimjKHLjSHj
Пределы контактной выносливости определим по формулам табл
. 2.1:
σHlim1=17HRC1+200=17⋅50,5+200=1058,5 МПа
σHlim2=17HRC2+200=17⋅50,5+200=1058,5 МПа
Коэффициенты безопасности
SH1=1,1, SH2=1,1 (табл. 1.1)
Коэффициенты долговечности
KHLj=6NHOjNHEj≥1
Базовые числа циклов при действии контактных напряжений (табл. 1.1)
NHO1=86,9⋅106,NHO2=86,9⋅106
Эквивалентные числа циклов напряжений
NHEj=μhNΣj,
где μh=0,5 – коэффициент эквивалентности для тяжелого режима нагружения (табл. 3.1).
Суммарное число циклов нагружения:
NΣj=60njcth,
где с = 1, th - суммарное время работы передачи, th = 365 L24 Kг Kс ПВ.
Здесь ПВ = 0.01ПВ% = 0.01⋅10 = 0.1
th=5⋅365⋅24⋅0,9⋅0,7⋅0,1=2691,4 час
NΣ1=60⋅979⋅2691,4=1,58⋅108
NΣ2=60⋅195,8⋅2691,4=0,32⋅108
NHE1=0,5⋅1,58⋅108=79⋅106
NHE2=0,5⋅0,32⋅108=16⋅106
Поскольку NHE1 > NHO1, примем KHL1 = 1.
Вычислим
KHL2=673,0⋅10616⋅106=1,288
Определим допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:
σHP1=600⋅11,1=545,5 МПа, σHP2=600⋅1,2881,1=702,5 МПа, σHPjmin=σHP1
Допускаемые контактные напряжения для прямозубой передачи
σHP=σHPjmin=702,5 МПа
Допускаемые напряжения изгиба
Эти напряжения вычисляют по формуле σFPj=σFlimjKFLjKFCjSFj
Для определения входящих в формулу величин используем данные табл
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
