Визначення еквівалентного числа циклів напружень при розрахунку на витривалість на згин

РОЗРАХУНОК ЗУБЧАСТОЇ ПЕРЕДАЧІ ТИХОХІДНОГО СТУПЕНЯ РЕДУКТОРА

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

2.1. Вибір матеріалів та термічної обробки зубчастих коліс

Основними матеріалами для виготовлення зубчастих коліс є якісні вуглецеві конструкційні сталі (ГОСТ 1050-74) та леговані конструкційні сталі (ГОСТ 4543-71), які допускають зміцнювальну термічну (ТО) або хіміко-термічну обробку (ХТО). Сталеві зубчасті колеса забезпечують високу несучу здатність та довговічність зубчастих передач.

Вибираємо колеса із твердістю робочих поверхонь Н 350 НВ. Таку твердість одержують після (ТО) нормалізації та поліпшення, гартування з високотемпературним відпуском. Зубці нарізають після кінцевої ТО.

Шестерня:

Матеріал: сталь СТ45;

Найбільші розміри: =125мм, =80мм;

Термообробка: поліпшення;

Твердість заготовки: 235…262НВ;

Границя плинності: =540 МПа.

Колесо:

Матеріал: сталь СТ40;

Найбільші розміри: =120мм, =60мм;

Термообробка: поліпшення;

Твердість заготовки: 192…228НВ;

Границя плинності: =400 МПа.

Визначення допустимих напружень

2.2.1.Визначення вихідного розрахункового навантаження при розрахунку на контактну витривалість

За вихідне розрахункове навантаження беруть найбільше (T₁) із підведених до передачі, для якого число змін напружень не менше 0,003N_HO. Розрахунковий момент для колеса визначають T₂ =T₁u. Базове число циклів зміни напружень визначають N_HO=30HB^2,4 .

N_HO1=30HB^2,4 = 30 ∙ 245^2,4 = 1,63∙ 10⁷ ; (2.1)

N_HO2=30HB^2,4 = 30 ∙ 205^2,4 = 1,06∙ 10⁷ ; (2.2)

Визначення еквівалентного числа циклів напружень при розрахунку на контактну міцність

Еквівалентне число циклів напружень:

для шестерні

= ; (2.3)

для колеса

= ; (2.4)

Визначаємо число циклів зміни напружень відповідно до заданого строку служби передачі:

для шестерні

=60 t=60 396 20000=47 ; (2.5)

де n₁=n₂∙u =180∙2,2=396,

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

для колеса

=60 t=60 180 20000=21 ; (2.6)

Оскільки та , визначаємо послідовно суми , , , доти, доки не буде виконано одну із умов за формулами (2.7) , (2.8) :

для шестерні

; (2.7)

для колеса

; (2.8)

Для шестерні першого ступеня циклограми (к=1):

= = = 0,4=11,66;

З умови (2.7)

=0,75 =1,7;

виконується. В цьому випадку коефіцієнт , що враховує характер циклограми, визначається:

= = == =2,37; (2.9)

Для колеса першого ступеня циклограми (к=1)

= = = 0,4=8,15;

Умова формули

=0,75 =1,5;

виконується. В цьому випадку коефіцієнт , що враховує характер циклограми, визначається:

= = == =2,37. (2.10)

Тоді еквівалентне число циклів напружень при розрахунку на контактну міцність дорівнює:

для шестерні

= =2,37 1,63 =3,86 ;

для колеса

= 1,06 =2,51 .

Визначення еквівалентного числа циклів напружень при розрахунку на витривалість на згин

Приймаємо базове число циклів зміни напружень = =4 (оскільки для всіх сталей =4 ). Еквівалентне число циклів напружень:

для шестерні

= ; (2.11)

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

для колеса

= ; (2.12)

де та - коефіцієнти, що враховують характер циклограми навантаження відповідно шестерні і колеса.

Оскільки , визначаємо послідовно суми .

Для шестерні першого ступеня циклограми (k=1)

;

Умова:

;

виконується. В цьому випадку коефіцієнт , що враховує характер циклограми при і =6 визначаємо за формулою (2.13):

= = = ; (2.13)

Для колеса першого ступеня циклограми (k=1)

; (2.14) Умова формули:

=0,6 =1

виконується. Тоді Еквівалентні числа циклів напружень для розрахунку на втому при згині

для шестерні

= ;

для колеса

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

= ;