Выбор материала и допускаемых напряжений для первой косозубой ступени редуктораДля уменьшения номенклатуры материалов используем для изготовления зубчатых колес сталь 40Х. Выбор термообработки и расчет допускаемых напряжений для колеса рассмотрен в разделе 1.4. Для косозубого зацепления к твердости и износостойкости зубьев шестерни предъявляются более высокие требования. Поэтому для шестерни при размерах сечения S£ 60 мм и d£ 120 мм выберем химико-термическую обработку – азотирование поверхности с твердостью Н1 =50…59 НRC при твердости сердцевины 26…30 HRC, sв=1000 МПа, sт= 800 МПа. Из [2] известно, что для косозубых передач желательно иметь Н1 ³ Н2 + (70…100) НВ. В нашем случае Н1 = H1ср» 550 НВ(рисунок 4.1б Приложения); Н2 = H2ср=245 НВ. Следовательно, твердости шестерни и колеса выбраны верно. Допускаемые контактные напряжения: [sн] = (sнlim / Sн) · ZN, где sнlim – предел контактной выносливости при отнулевом (пульсирующем) цикле напряжений; Sн – коэффициент безопасности; ZN – коэффициент долговечности. При азотировании для шестерни по таблице 4.2 Приложения sнlim1 = 1050 МПа. Из этой же таблицы Sн1 = 1, 2. Коэффициент долговечности определяем по формуле (8.59):
Принимаем NНG1=1·108 и NHG2=1, 5·107 для 50…59 HRC (» 550 HB) и 245 НВ соответственно – см. рисунок 4.1а Приложения. Тогда для шестерни
=60·1·975 × 20000 × [13 × 0, 6 + 0, 63 × 0, 4] = 8 × 108; для колеса
= 60·1·285, 9 × 20000 × [13 × 0, 6 + 0, 63 × 0, 4] = 2, 4 × 108. Получили, что NHE1 > NHG1 и NHE2 > NHG2, следовательно, ZN1 < 1, ZN2 < 1 для всех зубчатых колес. В этом случае принимаем ZN1 = ZN2 = 1. Допускаемое контактное напряжение для первой ступени, у которой Н1 > 350 HB, а H2 < 350 HB по формуле (8.56) равно: [sH] =0, 5 × {[sH]1 + [sH]2 }= 0, 5 × (875 + 500)» 690 МПа > 1, 25 [sH]2 , принимаем [sH] = 1, 25 [sH]2 = 625 МПа.
|
