Расчет открытых зубчатых передач. Тарасов А.Р - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

сти для материала шестерни или колеса, соответствующий
базовому числу нагружений N
HGi
=
3
i
HB (табл.1.2); S
H
- коэф-
фициент безопасности, который рекомендуют принимать
равным 1,1 при нормализации, улучшении или объемной
закалке (однородная структура по объему) и 1,2 – при по-
Таблица 1.2
Термо-
о
бработк
а
Группа ста-
лей
σ
H lim b
, МПа σ
F lim b
,
МПа
σ
H max
,
МПа
σ
F max
,
МПа
Улучше-
ние
45, 40Х,
40ХН, 35ХМ
2·НВ +70 1,08·НВ
2,8·σ
T
2,74
·НВ
Закалка
ТВЧ по
контуру
зубьев
40Х, 40ХН,
35ХМ
17
·HRC +200 600…
…700
40·HRC 1260
Закалка
Т
ВЧ сквоз
-
ная
500…
…600
1430
Цемента-
ция и
закалка
20Х,
20ХН2М,
18ХГТ,
12ХН3А,
25ХГМ
23
·HRC 750…
…800
1200
верхностной закалке, цементации, азотировании (неоднород-
ная структура по объему); K
HLi
– коэффициент долговечности,
который определяется по формуле
6
/
iHGiHLi
NNK = . При
N
i
>
HGi
N , то N
i
=
HGi
N и K
HLi
= 1.
[]
Fi
σ
= σ
F lim b i
· K
FLi
·Y
А
/ S
F
, МПа (1.3)
где
[]
Fi
σ
- допускаемое напряжение на изгиб для материала
шестерни или колеса, соответствующий эквивалентному чис-
лу нагружений
N
i
; σ
F lim b i
- предел изгибной выносливости для
материала шестерни или колеса, соответствующий базовому
числу нагружений
FG
N
= 4·10
6
для всех сталей (табл.1.2); S
F
-
коэффициент запаса прочности, который рекомендуют при-
нимать равным 1,75 для зубчатых колес, изготовленных из
поковок и 2,3 – из литых заготовок; Y
А
– коэффициент, учи-
тывающий влияние двустороннего приложения нагрузки и
определяется по зависимости
Y
А
= 1 -
А
γ
где
А
γ
- коэффициент, принимаемый для зубчатых колес из
нормализованных и улучшенных сталей равным 0,35, из за-
каленных – 0,25, из азотированных – 0,1; K
FLi
– коэффициент
долговечности, принимаемый при твердости материалов
Н
≤
НВ 350 ед.
1
≤
6
/
iFGiFLi
NNK =
≤
2 ,
при твердости Н > НВ 350 ед.
1
≤
9
/
iFGiFLi
NNK =
≤
1,6.
Допускаемые напряжения на изгибную прочность
[]
1F
σ
и
]
2F
σ
выбранных материалов и вида их термообработки со-
ответственно для шестерни и колеса корректируют с учетом
следующей рекомендации. Износ открытых передач обычно
допускается до 25 % первоначальной толщины зубьев, считая
по делительной окружности. Это, примерно, соответствует
заострению зубьев. Прочность на изгиб при этом уменьшает-
ся в 2 раза. Поэтому рассчитанное допускаемое напряжение
]
Fi
σ
также уменьшается в 2 раза, т.е.
[
]
Fi
′
σ
=
]
Fi
σ
/ 2.
Модуль передачи m определяется по формуле
m ≥
[]
3
3
102
Fi
mi
FiFi
z
YYYKT
′
⋅⋅
⋅⋅⋅⋅⋅⋅
σψ
βε
, мм (1.4)
Коэффициент нагрузки
F
K
=
Fv
K
·
β
F
K
, где
Fv
K
- коэффи-
циент, учитывающий динамичность нагрузки в зависимости 
сти для материала шестерни или колеса, соответствующий                 числу нагружений N FG = 4·106 для всех сталей (табл.1.2); SF -
базовому числу нагружений NHGi = HBi3 (табл.1.2); SH - коэф-           коэффициент запаса прочности, который рекомендуют при-
фициент безопасности, который рекомендуют принимать                    нимать равным 1,75 для зубчатых колес, изготовленных из
равным 1,1 при нормализации, улучшении или объемной                    поковок и 2,3 – из литых заготовок; YА – коэффициент, учи-
закалке (однородная структура по объему) и 1,2 – при по-               тывающий влияние двустороннего приложения нагрузки и
                                                                       определяется по зависимости
                                                       Таблица 1.2                              YА = 1 - γ А
  Термо- Группа ста- σH lim b , МПа σF lim b ,   σH max ,   σF max ,   где γ А - коэффициент, принимаемый для зубчатых колес из
 обработка  лей                      МПа          МПа        МПа
  Улучше-     45, 40Х, 2·НВ +70 1,08·НВ          2,8·σT     2,74·НВ    нормализованных и улучшенных сталей равным 0,35, из за-
      ние  40ХН, 35ХМ                                                  каленных – 0,25, из азотированных – 0,1; KFLi – коэффициент
  Закалка 40Х, 40ХН, 17·HRC +200 600… 40·HRC                 1260      долговечности, принимаемый при твердости материалов
   ТВЧ по      35ХМ              …700                                  Н ≤ НВ 350 ед.
  контуру
                                                                                       1 ≤ K FLi = 6 N FGi / N i ≤ 2 ,
    зубьев
  Закалка                        500…                        1430      при твердости Н > НВ 350 ед.
 ТВЧ сквоз-                      …600                                                 1 ≤ K FLi = 9 N FGi / N i ≤ 1,6.
      ная
  Цемента-      20Х,    23·HRC   750…                        1200          Допускаемые напряжения на изгибную прочность [σ ]F 1
     ция и  20ХН2М,              …800                                  и [σ ]F 2 выбранных материалов и вида их термообработки со-
   закалка    18ХГТ,                                                   ответственно для шестерни и колеса корректируют с учетом
             12ХН3А,
                                                                       следующей рекомендации. Износ открытых передач обычно
              25ХГМ
                                                                       допускается до 25 % первоначальной толщины зубьев, считая
верхностной закалке, цементации, азотировании (неоднород-              по делительной окружности. Это, примерно, соответствует
                                                                       заострению зубьев. Прочность на изгиб при этом уменьшает-
ная структура по объему); KHLi – коэффициент долговечности,
                                                                       ся в 2 раза. Поэтому рассчитанное допускаемое напряжение
который определяется по формуле K HLi = 6 N HGi / N i . При
                                                                       [σ ] также уменьшается в 2 раза, т.е. [σ ]′ Fi = [σ ] / 2.
                                                                          Fi                                                      Fi
Ni> N HGi , то Ni = N HGi и KHLi = 1.                                      Модуль передачи m определяется по формуле
               [σ ]Fi = σ     · KFLi ·YА / SF , МПа
                        F lim b i                        (1.3)                            2 ⋅ 10 3 ⋅ T i ⋅ K F ⋅ Y Fi ⋅ Yε ⋅ Y β
где [σ ]Fi - допускаемое напряжение на изгиб для материала                       m≥   3                                          , мм   (1.4)
шестерни или колеса, соответствующий эквивалентному чис-
                                                                                                    z i ⋅ψ m ⋅ [σ ]′ Fi
лу нагружений Ni; σF lim b i - предел изгибной выносливости для           Коэффициент нагрузки K F = K Fv · K Fβ , где K Fv - коэффи-
материала шестерни или колеса, соответствующий базовому                циент, учитывающий динамичность нагрузки в зависимости

Страницы