Методические указания по расчету открытых конических передач. Допускаемые напряжения для расчета на выносливость при изгибе, страница 2

Поскольку открытые конические передачи рекомендуется устанавливать после редуктора, то они работают с малыми окружными скоростями (V < I м/с) и выполняются прямозубыми, а коэффициент динамичности  К_FV  принимается равным единице. Рекомендуется 8-9-я степени точности по нормам плавности по ГОСТ 1758.

Такие передачи прирабатываются при всех твердостях, но изготавливают их в большинстве случаев из нормализованных или улучшенных сталей. В процессе работы открытые передачи интенсивно изнашиваются из-за трудностей с подводом смазки и наличия абразивных частиц в зоне зацепления, что определяет особенности их расчета.

2 Исходные данные

В качестве исходных данных выбирают значения мощностей, вращающих моментов, частот вращения на валах шестерни (ведущего звена в передаче) и колеса  (ведомого звена в передаче) с учетом порядковых номеров валов привода, на которых находятся шестерня и колесо, принятых в кинематическом расчете.

Для простоты изложения материала в данных методических указаниях параметрам шестерни присвоен индекс «1», а параметрам колеса − индекс «2».

С учетом вышеизложенного, исходными данными для расчета являются:

- вращающий момент на валу шестерни Т₁, Н×м;

- вращающий момент на валу колеса Т₂, Н×м;

- частота вращения шестерни n₁, мин^-1;

- частота вращения колеса n₂, мин^-1;

- передаточное число передачи u;

- срок службы передачи L_h, час;

- типовой режим нагрузки передачи.

Параметры электродвигателя привода:

- номинальная мощность , кВт;

- расчетная (требуемая) мощность (по кинематическому расчету) , кВт;

- отношение максимального (пускового) момента к номинальному .

3 Выбор материалов и допускаемые напряжения

3.1 Материалы зубчатых колес

Поскольку данные зубчатые передачи являются, как правило, тихоходными, то материалы следует принимать более дешевые и доступные, например углеродистые стали, такие как сталь 45 ГОСТ 1050, для более ответственных механизмов   можно  применять  также  и  легированные  стали, например сталь 35ХМ ГОСТ 4543. Для зубчатых колес крупногабаритных тихоходных передач могут также использоваться, и литейные стали, например, сталь 35Л ГОСТ 977. Рекомендуемые марки материалов для открытых конических передач даны в таблице 1.

Марки сталей принимаются, как правило, одинаковые для шестерни и колеса. Для крупногабаритных передач можно использовать разные марки: для шестерен улучшенные стали, для колес – литейные сплавы.  Термообработка – улучшение, нормализация.  Более  подробная  информация  по  материалам     [1, с. 12, таблица 2.1;  2, с.170-171, таблица 8.7]. Для хорошей приработки зубьев необходимо,  чтобы твердость поверхности  зубьев шестерни была на 20–50 единиц НВ выше твердости поверхности зубьев колеса.

Таблица 1 -  Механические свойства сталей, применяемых  для изготовления зубчатых колес