Выбор материалов и расчёт допускаемых напряжений

1.3.ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ И РАСЧЁТ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

По номограмме из методички, основываясь на тех данных, что были заданы:

мощность исполнительного устройства

;

частота вращения вала исполнительного устройства ;

коэффициент расчётной ширина зубчатого венца тихоходной ступени

тип редуктора №7,

нахожу твёрдость зубьев колеса 180HB.

Выберем интервал твёрдости зубчатых колёс  H₂=200-230HB, который соответствует марке стали 40Х с характеристиками:

предел выносливости ;

предел текучести ;

термообработка –нормализация;

режим ТО –отпуск при температуре 890-900°С.

Средняя твёрдость зубчатого колеса  будет определятся по формуле:

Твёрдость шестерни же, определяется по следующему соотношению:

Используя приложение из методики, основываясь на интервале твёрдости H₁=225…235HB, выберем интервал твёрдости шестерни  H₁=223-250 HB, который соответствует марке стали 45 с характеристиками:

предел выносливости ;

предел текучести ;

термообработка – улучшение;

режим ТО – закалка в воде при температуре 810-840°С, с последующим отпуском при температуре 450-500°С.

Тогда средняя твёрдость зубчатой шестерни H_1ср, будет определятся по формуле:

Теперь можно преступить к расчёту допускаемых напряжений зубьев колеса и шестерни на контактную прочность и на изгиб.

Допускаемые напряжения по контактной прочности

Рассчитываются следующим образом:

где:

это коэффициент долговечности:

;

 коэффициенты безопасности при контактной выносливости зубьев, который выбирается по ГОСТу 21354-87, на основе данной группы сталей :

это предел контактной выносливости зубьев получаемый по формуле:

.

Тогда допускаемые напряжения по контактной прочности будут равны:

.

Допускаемые напряжения на изгиб

Для шестерни по формуле:

где:

 это коэффициент долговечности:

;

коэффициент, учитывающий характер приложения нагрузки, который при одностороннем её приложении равен:

;

 коэффициенты безопасности выносливости зубьев при изгибе, который выбирается по ГОСТу 21354-87, данной в методике выполнения курсовой работы, на основе данной группы стали 6:

;

 предел выносливости зубьев при изгибе на шестерне, определяемый по следующей формуле, которую выбираем на основе, данной  мне группы сталей 6:

.

Тогда допускаемые напряжения на изгиб будут равны:

Для колеса, по формуле:

где:

 предел выносливости зубьев при изгибе на колесе, определяемый по следующей формуле:

Тогда допускаемые напряжения на изгиб будут равны:

.