Материал колеса – Сталь 45 ГОСТ 1050-88, улучшение с поверхностной закалкой ТВЧ.
Механические характеристики материала: σв = 800 МПа, σт = 550 МПа.
Твердость: поверхности HPCэ = 45, сердцевины НВ = 220.
2.2. Допускаемые контактные напряжения при расчете на выносливость
активных поверхностей зубьев
предел контактной выносливости поверхностей зубьевшестерни (колеса), соответствующей базовому числу циклов
напряжений
инимальный коэффициент запаса прочности,
коэффициент долговечности для шестерни (колеса)
Для шестерни:
Для колеса:
Определение коэффициента долговечности Zн
- базовое число циклов контактных напряжений шестерни(колеса)
- эквивалентное число циклов контактных напряжений на зубьяхшестерни (колеса)
- показатель степени
Для шестерни:
Для колеса:
(значения
- определены графически см. [13])Эквивалентное число циклов контактных напряжений на зубьях
шестерни
Эквивалентное число циклов контактных напряжений на зубьях колеса
, где с = 1 - число зацеплений зуба за один оборот колеса
n – частота вращения вала, на котором установлено рассматриваемое зубчатое колесо,
(см. таблицу 1)t – время работы (ресурс) передачи за весь срок службы привода, ч
- показатель степени,
коэффициенты
- определяются по графику нагрузки, указанному в техническом задании на курсовой проекттогда
Для шестерни:
Для колеса:
2.3. Допускаемые предельные контактные напряжения
Для шестерни:
Для колеса:
Расчетным допускаемым предельным контактным напряжением
является min{
}2.4. Допускаемые напряжения при расчете на выносливость по изгиб
у,где
- предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений ([13], табл.3.4, стр.27)шестерни
колеса- коэффициент запаса прочности ([13], табл.3.4, стр.27)
- коэффициент долговечности, вычисляемый отдельно для шестерни и колеса , т.к. - базовое число циклов напряжений изгиба, соответствующее перегибу кривой усталости
- эквивалентное число циклов напряжений изгиба на зубьях шестерни или колеса
, где
- для зубчатых колес при твердости поверхности зубьев Н > 350НВЭквивалентное число циклов напряжений изгиба на зубьях шестерни:
Эквивалентное число циклов напряжений изгиба на зубьях колеса:
Коэффициент долговечности
:Коэффициент долговечности должен находиться в пределах
ШестерняПринимаем
Колесо
Принимаем
- коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса, - коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения (реверсирования) нагрузки на зубьях ([13], табл.3.5, стр.29), - коэффициент, учитывающий градиент напряжений и чувствительность материала к концентрации напряжений ,где m – модуль (см. далее в п.4.1. m = 2,5 - коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхностиШестерня
Колесо
- коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса ([13], см. рис.5, стр.28)Шестерня
Колесо
Шестерня
Колесо
Допускаемые напряжения изгиба при действии кратковременной максимальной нагрузки
, где
- предельное напряжение изгиба при максимальной нагрузке, МПа ([13], см. табл.3.6, стр.30)для колеса для шестерни
- минимальный коэффициент запаса прочности при расчете по максимальной нагрузке