3 РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

3.1 Выбор механических характеристик материалов передачи и определение допускаемых напряжений

3.1.1 Выбор материала, термообработки и твёрдости

Шестерня: сталь 40Х (ГОСТ 1050 - 88);

Сталь улучшенной обработки, твёрдость заготовки НВ 250,

Предел прочности ув = 790 МПа, предел текучести ут = 640 МПа, предел выносливости у-1 = 375 МПа;

Зубчатое колесо: сталь 45 (ГОСТ 1050 - 88);

Сталь нормализованной обработки, твёрдость заготовки НВ 200,

Предел прочности ув = 600 МПа, предел текучести ут = 320 МПа, предел выносливости у-1 = 260 МПа;

3.1.2 Число циклов нагружения зубьев при стационарном нагружении механизма tр=10000 ч

для зубьев шестерни: N1=60·n1·tp=60·299·10000=1,8·108

для зубьев колеса: N1=60·n2·tp=60·95·10000=5,7·107

n1 и n2- частота вращения соответственно шестерни и колеса, об/мин;

tр- срок службы механизма, ч.

3.1.3 Контактные напряжения

для шестерни:

для колеса:

где уH lim b - предел выносливости зубьев при контактном нагружении, МПа;

для шестерни: уH lim b1=2·HB1+70=2·250+70=570 МПа;

для колеса: уH lim b2=2·HB2+70=2·200+70=470 МПа;

SH - коэффициент запаса прочности;

для зубчатых колёс с однородной структурой материала (термообработка - нормализация) SH =1,1;

КHL - коэффициент долговечности;

для шестерни , принимаем КHL=1;

для колеса , принимаем КHL=1;

для шестерни:

[уH]1= 570·1/ 1,1=518,2 МПа;

для колеса:

[уH]2= 470·1/ 1,1=427,3 МПа;

для косозубых передач в качестве допускаемого контактного напряжения принимаем [уH]min= [уH]2;

[уH]=0,45· ([уH]1+[уH]2)?1.23·[уH]min

[уH]=425,5?525,6 МПа.

3.1.4 Напряжения изгиба

для шестерни:

для колеса:

где уF lim b - предел выносливости зубьев при изгибном нагружении, МПа;

для шестерни: уF lim b1=1,75·HB1=1,75·250=437,5 МПа;

для колеса: уF lim b2=1,75·HB2=1,75·200=350 МПа;

SF =1,5 - коэффициент безопасности;

КFC - коэффициент реверсивности; при нереверсивной передаче КFC=1,0;

КFL - коэффициент долговечности;

для шестерни , принимаем КFL1 =1,0

для колеса , принимаем КFL2 =1,0

для шестерни:

для колеса: