Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
15-42 выбор материалов.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

Значения

Термическая обработка

Твёрдость поверхностей зубьев

, МПа

Нормализация, улучшение

НВ  350

2НВ + 70

Объёмная закладка

HRC 40…50

18HRC + 150

Окончание таблицы 3.4

Поверхностная закладка

HRC 40…56

17HRC + 200

Цементация, нитроцементация

HRC 54…64

23HRC

Азотирование

HRC 50…67

1050

Коэффициент безопасности при нормализации, улучшения или объемной закалке и , при поверхностной закалке, цементации или азотировании.

Коэффициент долговечности при переменных режимах на­грузки, обусловленных графиком нагрузки, рассчитывается по эк­вивалентному числу циклов

. (3.5)

В этой формуле базовое число циклов напряжений , зависящее от твердости поверхности зубьев, определяют по таблице 3.5.

, (3.6)

где n – частота вращения колеса, мин-1; t – полный срок службы, ч., с – число зацеплений.

При переменной нагрузке (см. график нагрузки на бланке задания) эк­вивалентное число циклов служит для приведения различных моментов Т, каждый из которых действует в течение времени t, к какому-либо постоянному моменту, который и принимают в качестве расчетного.

За расчетный чаще всего принимают момент Т1 (см. график на­грузки), хотя иногда рекомендуется брать Тmax. Пико­вые моменты Tmax действуют непродолжительное время (как правило, в период пуска), и вслед­ствие малого числа циклов не вызывают усталости. По этим моментам проверяют макси­мальные напряжения при пере­грузке зубьев.

Эквивалентное число циклов напряжений при расчете на кон­тактную прочность:

(3.7)

Таблица 3.5

Значение циклов NH0

Средняя твёрдость

поверхностей зубьев

НВср

200

250

300

350

400

450

500

550

600

HRCЭср

—

25

32

38

43

47

52

56

60

NH0, млн. циклов

10

16,5

25

36,4

52

68

87

114

143

Преобразуем эту формулу при трехступенчатом графике на­грузки, вынося за знак суммы частоту вращения n вследствие незначительного ее изменения при нагружении электродвигателя различными по значению моментами. Тогда:

, (3.8)

где c – число зацеплений зуба за один оборот колеса;

n – частота вращения рассчитываемого зубчатого колеса, мин-1;

Т1...Т3 – вращающие моменты, передаваемые в течение времени t1...t3 (или ); t1...t3 - время действия моментов T1...Т3, ч.

Далее определяют допустимые напряжения шестерни и колеса , отдельно вычисляют NHE [формула (3,7), КHL [формула (3.5)] и допустимое напряжение [формула (3.4)]. После этого в качестве расчетного напряжения принимают: для прямозубых передач – меньшее из них, для косозубых передач, у которых зубья шестерни гораздо тверже зубьев колеса:

, (3.9)

Прочность зубьев по пиковым пусковым нагрузкам проверяют по формуле:

, (3.10)

где – допустимое напряжение, принятое в качестве расчётного, МПа;

Тmax –максимальный пиковый момент, (или );

Т1 – расчётный момент, (или ).

Максимальное допустимое напряжение при перегрузках определяют по следующим формулам:

при НВ  350 (нормализация, улучшение):

, (3.11)

где – предел текучести, МПа;

при НВ > 350 (объёмная закалка, закалка ТВЧ, цементация):

, (3.12)

при азотировании:

, (3.13)

Эти формулы используют для расчёта размеров зубьев отдельно шестерни и колеса. Расчёт предпочтительно начинать с тихоходной пары, так как в большинстве случаев практики для быстроходной пары NHE > NH0, KHL = 1, что упрощает расчёт.

3.3. Допускаемые контактные напряжения при расчёте

на усталость червячных передач

Допускаемые напряжения контактные и изгибные определяют для зубчатого венца червячного колеса в зависимости от материала зубьев, твёрдости витков червяка HRC (НВ), скорости скольжения VCK (3.3), ресурса Lh по зависимостям приведённым в таблице 3.6 или по формуле (3.14):

, (3.14)

где – коэффициент зависящий от шероховатости поверхности червяка: для нешлифованного червяка =0,7; шлифованного, =0,82; шлифованного и полированного =0,95; - предел прочности материала червячного колеса, МПа (табл.3.3)

Таблица 3.6

Допускаемые напряжения для червячного колеса

Группа

материалов

Червяк улучшенный,

 35O HB

Червяк закален при нагреве ТВЧ,  45 HRC

Нереверсивная передача

Реверсивная передача

I

II

250-25

300-25

III

175-35

200-35

Примечание: – коэффициент, учитывающий износ материала

1

2

3

4

5

6

7

8

1,33

1,21

1,11

1,02

0,95

0,88

0,83

0,80

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]