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 =458,0 | ||||||||
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 то в последующих расчётах с учётом ограничений (26) принимаем минимальное значение коэффициента долговечности, т.е. | ||||||||
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 =424,4 | |||||||
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 то в последующих расчётах с учётом ограничений (26) принимаем минимальное значение коэффициента долговечности, т.е. | |||||||
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 | 245 | |||||||
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