Приклад вибору матеріалу зубчатої (черв’яної) передачі та визначення допустимих напруг

Привод до стрічкового конвеєра з двигуном потужністю =3 кВт і частотою обертання =955 об/хв складається з клинопасової передачі з передаточним числом =2, 5 та одноступеневого циліндричного редуктора з передаточним числом =3, 15. Обрати матеріал косозубої передачі редуктора та визначити граничні контактні та вигинаючі напруги.

 

1. Обираємо матеріал зубчатої передачі:

а) За табл. 2.1. визначаємо марку сталі: для шестерні – 40Х, твердість ; для колеса – 40Х, твердість . Різниця середніх твердостей - 70.

 

б) За табл. 2.2. визначаємо механічні характеристики сталі 40Х:

для шестерні твердість , термообробка – покращення та загартування токами високої частоти, 125 мм; для колеса твердість , термообробка – покращення, 80 мм.

в) Визначаємо середню твердість зубців шестерні та колеса:

 

За графіком співвідношеня твердостей, які виражені в одиницях і , знаходимо .

 

2. Визначаємо граничні контактні напруги для зубців шестерні і колеса

а) Розраховуємо коефіцієнт довговічності .

 

Наробок за весь час служби:

для колеса

циклів,

де ; - ресурс, год;

для шестерні

циклів.

Число циклів зміни напруги , яке відповідає границі витривалості, знаходимо за табл. 2.3. інтерполяцією:

 

циклів; циклів.

 

Так як і , то коефіцієнти договічності і .

 

б) За табл 2.1. визначаємо допустиму контактну напругу , яке відповідає числу циклів зміни напруг :

для шестерні

;

для колеса

.

в) Визначаємо допустиму контактну напругу:

для шестерні

;

для колеса

.

 

Оскільки і , то косозуба передача розраховується на міцність по середній допустимій контактній напрузі:

 

.

 

При цьому умова виконується.

 

3. Визначаємо допустимій напруги вигину для зубців шестерні і колеса :

а) Розрахуємо коефіцієнт довговічності .

Наробок за весь час служби:

 

для шестерні циклів;

для колеса циклів.

 

Число циклів зміни напруг, яке відповідає границі витривалості, для обох коліс.

 

Оскільки та , то коефіцієнти довговічності і .

 

б) За табл. 2.1. визначаємо допускаючу напругу вигину, яка відповідає числу циклів зміни напруг :

 

для шестерні у припущенні, що ;

для колеса .

 

в) Визначаємо допускаючу напругу вигину:

 

для шестерні ;

для колеса .

 

Так як передача є реверсивною, то зменшуємо на 25%:

 

; .

 

4. Складаємо відповідь до задачі у вигляді таблиці 2.4.

Таблиця 2.4.