Механика: основы проектирования деталей машин. Демин О.В - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 4.5. Цилиндрическая прямозубая
передача
внутреннего зацепления
В зависимости от взаимного расположения колес зубчатые передачи бывают внешнего (рис. 4.1) и внутреннего (рис.
4.5) зацепления.
В зависимости от конструктивного исполнения различают закрытые и открытые зубчатые передачи.
Закрытые передачи помещены в пыле- и влагонепроницаемые корпуса и работают в масляной ванне (зубчатое колесо
погружают в масло на глубину до ⅓ радиуса). В открытых передачах зубья колес работают всухую или при периодическом
смазывании пластичным смазочным материалом и не защищены от влияния внешней среды. В зависимости от числа
ступеней зубчатые передачи бывают одно- и многоступенчатые.
4.2. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ ВНЕШНЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ
4.2.1. Материалы зубчатых колес
Выбор материала зубчатых колес зависит от назначения передачи и условий ее работы. Чаще всего применяют стали,
реже – чугуны и пластмассы.
Основными материалами для изготовления зубчатых колес силовых передач служат термически обрабатываемые стали.
В зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев после термообработки зубчатые колеса можно условно
разделить на две группы.
Первая группа – зубчатые колеса с твердостью поверхностей зубьев
≤
H
350 HB. Материалами для колес этой группы
служат углеродистые стали 40, 45, 50Г, легированные стали 40Х, 45Х, 40ХН и др. Термообработку – улучшение –
производят до нарезания зубьев. Твердость сердцевины зуба и его рабочей поверхности для улучшенных колес одинакова.
Колеса при твердости поверхностей зубьев
≤
H
350 HB хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению.
Применяют в слабо- и средненагруженных передачах. Область применения улучшенных зубчатых колес сокращается.
Твердость шестерни прямозубой передачи рекомендуют принимать на (25…50) НВ больше твердости колеса. Это
способствует прирабатываемости, сближению долговечности шестерни и колеса, повышению сопротивления заеданию
зубчатых колес.
Вторая группа – колеса с твердостью рабочих поверхностей
HRC45
>
H
, (
>
H
350 HB).
При
HB350
>
H
твердость
материала
измеряется
по
шкале
HRC.
Высокая
твердость
поверхностных
слоев
материала
при
сохранении
вязкой
сердцевины
достигается
применением
поверхностного
термического
или
химико
-
термического
упрочнения
:
поверхностной
закалки
,
цементации
и
нитроцементации
с
закалкой
,
азотирования
.
Допускаемые
контактные
напряжения
[
σ
H
]
при
расчете
зубчатых
колес
на
прочность
определяются
по
формуле
HL
Н
НО
H
K
S ][
σ
]σ[ =
, (4.1)
где
σ
HO
–
предел
контактной
выносливости
рабочих
поверхностей
зубьев
,
соответствующий
базе
испытаний
N
HO
(
числу
циклов
перемены
напряжений
),
МПа
; [
S
H
] –
допускаемый
коэффициент
безопасности
; [
S
H
] = 1,1
при
однородной
структуре
материала
(
нормализация
,
улучшение
,
объемная
закалка
); [
S
H
] = 1,2
при
неоднородной
структуре
материала
(
поверхностная
закалка
,
цементация
,
азотирование
);
K
HL
–
коэффициент
долговечности
,
учитывающий
влияние
срока
службы
передачи
.
6
∑
=
N
N
K
HО
HL
;
1
max
≥≥
HLHL
KK
, (4.2)
где
N
HO
–
база
испытаний
;
∑
N
–
расчетное
число
циклов
нагружения
зубьев
за
весь
срок
службы
передачи
.
nLN
60
Σ
=
, (4.3)
где
n
–
частота
вращения
того
из
колес
,
по
материалу
которого
определяют
допускаемое
напряжение
,
мин
–1
;
L
–
срок
службы
передачи
,
ч
.
На
практике
часто
∑
N
>
N
HO
,
при
этом
K
HL
= 1.
Для
случая
∑
N
<
N
HO
,
коэффициент
K
HL
учитывает
возможность
повышения
допускаемого
напряжения
.
Так
K
HLmax
≤
2,6
для
нормализованных
и
улучшенных
колес
,
K
HL max
≤
1,8
при
поверхностном
упрочнении
.
При
расчете
для
повышения
надежности
расчета
в
качестве
допускаемого
контактного
напряжения
принимают
[
σ
H
]
того
зубчатого
колеса
,
для
которого
оно
меньше
,
как
правило
это
[
σ
H
]
2
,
т
.
е
.
тихоходного
колеса
(
быстроходное
колесо
в
передаче
шестерня
).
Допускаемые
напряжения
изгиба
[
σ
F
]:
FLFC
F
FO
F
KK
S ][
σ
]σ[ =
, (4.4)

Страницы