Розрахунок циліндричної косозубої зубчастої передачі

Страницы работы

Содержание работы

3.Розрахунок циліндричної косозубої зубчастої передачі.                                                 

Вихідні данні:                        Умови роботи:

N3=3,98 кВт;                            Навантаження - періодичне;    

n3=333,71 хв-1;                         Передача – нереверсивна;

u=5,24.                                      Строк роботи передачі – t = 8 років.                            

Шорсткість поверхні зубів по 6-му класу(ГОСТ 2789-73).

Вибір матеріалу та допустимі напруги для шестерні та колеса.

1.Назначаємо матеріал для шестерні та колеса – сталь 40 ХН (поковка); термічна обробка – покращення. Для шестерні при радіусі заготовки до 100 мм

σв = 850 МПа; σт=600 МПа; 230...300 НВ1;

для колеса при радіусі заготовки до 300 мм

σв=800 МПа; σт= 580 МПа; 241 НВ2.

2.Взначаємо допустиму напругу згину для шестерні

.

Попередньо знаходимо межу витривалості зубів при згині, яка відповідає кількості циклів зміни напруг :

σFlim1 =, де межа витривалості при згині, відповідає кількості циклів зміни напруг

504 МПа .

Коефіцієнт, який враховує вплив двостороннього прикладання навантаження KFC =1,0; коефіцієнт довговічності

KFL1=.

При НВ<350 mF=6;базова кількість циклів зміни напруг

NFO=106, еквівалентна(сумарна) кількість циклів зміни напруг

NFE1=,                                                      

де: tΣ=13000 годин, де : Кдоб =0,3;

Кріч =0,6.

NFE1=

= =.

Відповідно

KFL1=, але так як NFE1=6,9>NFO=4 приймаємо KFL1=1,0.

Відповідно

σFlim1=504·1,0·1,0=504 МПа.

Коефіцієнт безпеки

SF=S'F·S''F=1,75·1,0=1,75, де : S'F=1,75                                                [1,табл. 3.19],

S''F=1,0                                                  [1,табл. 3.21].

YS=1,0- коефіцієнт, який враховує чуттєвість матеріалу до концентрації напруг;

YR=1,0-коефіцієнт,який враховує шорсткість перехідної поверхні зуба.

Тоді допустима напруга згину для зубів шестерні

F1]==288 МПа.

3.Допустима напруга згину для зубів колеса

F2]=.

Попередньо знаходимо межу витривалості при згині, яка відповідає кількості циклів зміни напруг:

σFlim2=·KFC·KFL2,

де межа витривалості при згині  відповідає базовій кількості циклів зміни напруг,

=1,8·HB2=1,8·230=414 МПа.

Коефіцієнт, який враховує вплив двостороннього приложення навантаження KFC=1,0;коефіцієнт довговічності

KFL2=.

При HB<350 mF=6;базова кількість циклів зміни напруг NFO=4·106;еквівалентна (сумарна) кількість циклів зміни напруг

NFE2=1,31·107.

Відповідно

KFL2=, але так як NFE2=1,13·107>NFO=4·106 ,приймаємо KFL2 =1,0.

Межа витривалості

σFlim2=414·1,0·1,0=414 МПа.

Коефіцієнт безпеки SF=1,75.

Коефіцієнт, який враховує чуттєвість матеріалу до концентрації напруг YS=1,0.Коефіцієнт,який враховує шорсткість перехідної поверхні зуба YR=1,0.

Допускаємо напруга згину для колеса

F2]==237 МПа.

4.Допустима напруга згину при розрахунку на дію максимальної напруги для шестерні

FM1]=.

Попередньо знаходимо межову напругу, яка не викликає залишкових деформацій або крихкого злому зуба:

σFlimM1=4,8·HB1=4,8·280=1344 МПа;

коефіцієнт безпеки   

SFM1=S'FM1·S''FM1=1,75·1,0=1,75, тут  S'FM1=1,75; S''FM1= S''F1=1,0.Коефіцієнт,що враховує чуттєвість матеріалу до концентрації напруг YS=1,0.

FM1] ==768 МПа.

5.Допустима напруга згину при розрахунку на дію максимальної напруги для колеса

FM2]=, де межова напруга, яка не викликає залишкових деформацій або крихкого злому зуба:

σFlimM2=4,8·HB2=4,8·250=1200 МПа;

коефіцієнт безпеки   

SFM2=S'FM2·S''FM2=1,75·1,0=1,75, тут  S'FM2=1,75; S''FM2= S''F2=1,0.Коефіцієнт,що враховує чуттєвість матеріалу до концентрації напруг YS=1,0.

FM2] ==685 МПа.

6. Допустима контактна напруга для шестерні

.

Попередньо знаходимо межу контактної витривалості поверхні зубів, яка відповідає кількості циклів зміни напруг :

σНlim1 =, де межа контактної витривалості, відповідає базовій кількості циклів зміни напруг

σHlimb1 =2НВ1+70=2·265+70=600 МПа .

Коефіцієнт довговічності

KНL1=.

де базова кількість циклів зміни напруг

NНO=1,8·107, еквівалентна(сумарна) кількість циклів зміни напруг

NНE1=,                                                      

де: tΣ=13000 годин, де : Кдоб =0,3;

Кріч =0,6.

NHE1=

= =.

Відповідно

KHL1=, але так як NHE1= 1,11·108 >NHO1=1,8·107то приймаємо KHL1=1,0.

Відповідно

σНlim1=600·1,0=504 МПа.

Коефіцієнт безпеки для зуба з однорідною структурою матеріалу де : SН1=1,1- Коефіцієнт безпеки для зуба з однорідною структурою матеріалу;

ZR=0,95 –коефіцієнт, що враховує шорсткість спряжених поверхонь;                               Zv=1, 0 –коефіцієнт, що враховує окружну швидкість.                                      

Допустима контактна напруга для шестерні

Н1]==518 МПа.

7.Допустима  контактна напруга для колеса

Н2]=.

Попередньо знаходимо межу контактної витривалості поверхонь зубів, яка відповідає кількості циклів зміни напруг:

σНlim2=·KНL2,

де межа  контактної витривалості відповідає базовій кількості циклів зміни напруг,

=2HB2 + 70=2·250+70=570 МПа;

коефіцієнт довговічності

KНL2=.

При HB<350 mF=6;базова кількість циклів зміни напруг NНO2=1,7·107;еквівалентна (сумарна) кількість циклів зміни напруг

NНE2=2,11·107.

але так як NHE2= 2,11·107 >NHO2=1,7·107то приймаємо KHL2=1,0.

Межа витривалості

σHlim2=570·1,0=570 МПа.

SН2=1,1-коефіцієнт безпеки для зубів з однорідною структурою матеріалу;

ZR =0,95- коефіцієнт, що враховує шорсткість спряжених поверхонь;                           Zv =1,0- коефіцієнт, що враховує окружну швидкість.

Похожие материалы

Информация о работе