Срок службы передачи, часов (лет): 5 лет.
Расчёт допускаемых напряжений для зубчатой пары при термической обработке представлен в таблице №2.1.
Таблица 2.1
| Наименование,указание | Обозначение, расчётная формула, вычисление, принимаемое значение | ||||||||
| шестерня | колесо | ||||||||
| 1 Вариант материалов и термической обработки зубьев | 1 | 1 | |||||||
| 2 Марка стали | 40ХН ГОСТ 4543–71 | 45 ГОСТ 1050–88 | |||||||
| 3 Термическая или химико-термическая обработка зубьев | Улучшение | улучшение | |||||||
| 4 Предполагаемый размер S заготовки не более, мм | 100 | 100 | |||||||
| 5 Способ получения заготовки | Прокат круглый | Поковка | |||||||
| 6 Механические характеристики материалов (по данным таблицы 2):твёрдость сердцевины,твёрдость поверхности зуба,предел текучести | 230…300 НВ230…300 НВ600 | 192…240 НВ192…240 НВ450 | |||||||
| 7 Наиболее вероятная (средняя) твёрдость сердцевины | | | |||||||
| 8 Наиболее вероятная (средняя) твёрдость поверхности | | | |||||||
| 9 Предел контактной выносливости материала, МПа | | | |||||||
| 10 Базовое число циклов нагружения при расчёте по контактным напряжениям | | | |||||||
| 11 Суммарное машинное время работы (ресурс) передачи, часов | | ||||||||
| 12 Фактическое число циклов перемены напряжений зубьев шестерни и колеса за заданный ресурс передачи | | ||||||||
| 13 Коэффициент эквивалентности при расчёте по контактным напряжениям | | ||||||||
| 14 Эквивалентные числа циклов перемены напряжений зубьев шестерни и колеса при расчёте по контактным напряжениям | | | |||||||
| 15 Коэффициент долговечности материалов шестерни и колеса при расчёте по контактным напряжениям | Поскольку эквивалентные числа циклов перемены напряжений NHE1 и NHE2 больше соответствующих базовых значений NHG1 и NHG2, что указывает на работу материалов в зоне длительного предела выносливости, поэтому | ||||||||
| 16 Коэффициенты запаса прочности при расчёте по контактным напряжениям | При вероятности разрушения Р(t) = 0,98 имеем:SH3=1,1 SH4=1,1 | ||||||||
| 17 Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса при расчете на выносливость активных поверхностей зубьев, МПа | | | |||||||
| 18 Расчетное допускаемое контактное напряжение для проектного расчета передачи, МПа | С учётом указаний к формулам (16)… (18) для 1-го варианта термической обработки шестерни и колеса принимаем | ||||||||
| 19 Максимальное допускаемое контактное напряжение для проверки прочности зубьев при кратковременных перегрузках, МПа | | | |||||||
| 20 Предел изгибной выносливости материалов, МПа | | | |||||||
| 21 Коэффициент, учитывающий влияние способа получения заготовки | | | |||||||
| 22 Коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности между смежными зубьями на их изгибную выносливость | При окончательной механической обработке зубьев – шлифование рабочей и переходной поверхностей зубьев имеем: | ||||||||
| 23 Коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения | Поскольку передача непрерывная, принимаем | ||||||||
| 24 Коэффициент эквивалентности при расчете по напряжениям изгиба | | ||||||||
| 25 Эквивалентные числа циклов перемены напряжений зубьев шестерни и колеса при расчете по напряжениям изгиба | | ||||||||
| 26 Коэффициенты долговечности материалов шестерни и колеса при расчете по напряжениям изгиба | Поскольку в рассматриваемом материале | ||||||||
| 27 Коэффициент запаса прочности при расчете по напряжениям изгиба | При вероятности разрушенияР(t) = 0,98SF1 = 1,75 SF2 = 1,75 | ||||||||
| 28 Допускаемые напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса при расчете на выносливость, Мпа | | ||||||||
| 29 Максимальные допускаемые напряжения изгиба для проверки прочности зубьев шестерни и колеса при кратковременных перегрузках, МПа | | | |||||||
| Итоговые результаты определения допускаемых напряженийдля зубчатой передачи | |||||||||
| Расчетное допускаемое контактное напряжение для проектного расчета передачи, Мпа | | ||||||||
| Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость, МПа | | | |||||||
| Максимальные контактные напряжения для проверки прочности зубьев при кратковременных перегрузках, МПа | | | |||||||
| Максимальные допускаемые напряжения изгиба при проверки прочности зубьев при кратковременных перегрузках, МПа | | | |||||||
2.2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений для зубчатых колес быстроходной передачи
Номинальная частота вращения ведущей шестерни n1 = 700 мин-1.
Номинальная частота вращения ведомого колеса n2 = 140 мин-1.
Срок службы передачи (лет): 5 лет.
Расчёт допускаемых напряжений для зубчатой пары при термической обработке представлен в таблице №2.2.
Таблица 2.2
| Наименование,указание | Обозначение, расчётная формула, вычисление, принимаемое значение | |||||||
| шестерня | колесо | |||||||
| 1 Вариант материалов и термической обработки зубьев | 1 | 1 | ||||||
| 2 Марка стали | 40ХН ГОСТ 4543–71 | 45 ГОСТ 1050–88 | ||||||
| 3 Термическая или химико-термическая обработка зубьев | Улучшение | улучшение | ||||||
| 4 Предполагаемый размер S заготовки не более, мм | 100 | 100 | ||||||
| 5 Способ получения заготовки | Прокат круглый | Поковка | ||||||
| 6 Механические характеристики материалов (по данным таблицы 2):твёрдость сердцевины,твёрдость поверхности зуба,предел текучести | 230…300 НВ230…300 НВ600 | 192…240 НВ192…240 НВ450 | ||||||
| 7 Наиболее вероятная (средняя) твёрдость сердцевины | | | ||||||
| 8 Наиболее вероятная (средняя) твёрдость поверхности | | | ||||||
| 9 Предел контактной выносливости материала, МПа | | | ||||||
| 10 Базовое число циклов нагружения при расчёте по контактным напряжениям | | | ||||||
| 11 Суммарное машинное время работы (ресурс) передачи, часов | | |||||||
| 12 Фактическое число циклов перемены напряжений зубьев шестерни и колеса за заданный ресурс передачи | | |||||||
| 13 Коэффициент эквивалентности при расчёте по контактным напряжениям | | |||||||
| 14 Эквивалентные числа циклов перемены напряжений зубьев шестерни и колеса при расчёте по контактным напряжениям | | | ||||||
| 15 Коэффициент долговечности материалов шестерни и колеса при расчёте по контактным напряжениям | Поскольку эквивалентные числа циклов перемены напряжений NHE1 и NHE2 больше соответствующих базовых значений NHG1 и NHG2, что указывает на работу материалов в зоне длительного предела выносливости, поэтому | |||||||
| 16 Коэффициенты запаса прочности при расчёте по контактным напряжениям | При вероятности разрушения Р(t) = 0,98 имеем:SH1=1,1 SH2=1,1 | |||||||
| 17 Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса при расчете на выносливость активных поверхностей зубьев, МПа | | | ||||||
| 18 Расчетное допускаемое контактное напряжение для проектного расчета передачи, МПа | С учётом указаний к формулам (16)… (18) для 1-го варианта термической обработки шестерни и колеса принимаем | |||||||
| 19 Максимальное допускаемое контактное напряжение для проверки прочности зубьев при кратковременных перегрузках, МПа | | | ||||||
| 20 Предел изгибной выносливости материалов, МПа | | | ||||||
| 21 Коэффициент, учитывающий влияние способа получения заготовки | | | ||||||
| 22 Коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности между смежными зубьями на их изгибную выносливость | При окончательной механической обработке зубьев – шлифование рабочей и переходной поверхностей зубьев имеем: | |||||||
| 23 Коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения | Поскольку передача непрерывная, принимаем | |||||||
| 24 Коэффициент эквивалентности при расчете по напряжениям изгиба | | |||||||
| 25 Эквивалентные числа циклов перемены напряжений зубьев шестерни и колеса при расчете по напряжениям изгиба | | |||||||
| 26 Коэффициенты долговечности материалов шестерни и колеса при расчете по напряжениям изгиба | Поскольку в рассматриваемом материале | |||||||
| 27 Коэффициент запаса прочности при расчете по напряжениям изгиба | При вероятности разрушенияР(t) = 0,98SF1 = 1,75 SF2 = 1,75 | |||||||
| 28 Допускаемые напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса при расчете на выносливость, Мпа | | |||||||
| 29 Максимальные допускаемые напряжения изгиба для проверки прочности зубьев шестерни и колеса при кратковременных перегрузках, МПа | | | ||||||
| Итоговые результаты определения допускаемых напряженийдля зубчатой передачи | ||||||||
| Расчетное допускаемое контактное напряжение для проектного расчета передачи, Мпа | | |||||||
| Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость, МПа | | | ||||||
| Максимальные контактные напряжения для проверки прочности зубьев при кратковременных перегрузках, МПа | | | ||||||
| Максимальные допускаемые напряжения изгиба при проверки прочности зубьев при кратковременных перегрузках, МПа | | | ||||||
3. Проектный и проверочный расчет цилиндрических зубчатых передач 2-й ступени редуктора