Проектирование привода двухвалкового рольганга, страница 3

Для лучшей приработки зубьев рассматриваемой группы, а также с целью снижения опасности заедания твердость шестерни должна быть больше твердости колеса 15…20 единиц.

2.2Допускаемое контактное напряжение [s_н] рассчитываются для всех колес (шестерен) редуктора в отдельности по выражению:

[s_н]_j=s_нlim(K_НLj/ S_H)Z_R Z_Vj

Выбор материала: сталь 40ХН

                 Быстроходная ступень: НВ _{шестерни}=300

                                                            НВ _колеса=270

                 Тихоходной ступени: НВ _{шестерни}=250

                                                      НВ _колеса=240

S_H =1,1 – коэффициент безопасности;

Z_R , Z_Vj » 1 – коэффициенты, указывающие шероховатость поверхности сцепляющейся пары и окружную скорость, выбираем по рекомендациям;

s_нlimb_j – базовый предел контактной выносливости, выбирается по рекомендациям

 s_нlimb_j=a×HB_j+b, где a и b из таблиц;

                 Быстроходная ступень: s_нlimb _{шестерни}=2HB_ш+70=2×300+70=670 Мпа

                                                           s_нlimb _колеса=2HB_к+70=2×270+70=610 Мпа

                 Тихоходной ступени: s_нlimb _{шестерни}=2HB_ш+70=2×250+70=570 Мпа

                                                      s_нlimb _колеса=2HB_к+70=2×240+70=550 Мпа

K_НLj – коэффициент долговечности, по контактной выносливости.

N_HO – базовое число циклов (выбираем по графику в зависимости от твердости):

                 Быстроходная ступень: N_HОш=25×10⁶         N_HОк=18×10⁶

                 Тихоходной ступени:      N_HOш=16×10⁶          N_HOк=15×10⁶

N_HE – эквивалентное число циклов:

N_HЕ=60×с×n_i×S [(T_i/T)³×t_i]

c=1 – число шестерен входящих в зацепление с колесом

n_i – частота вращения при Т_i

T_i – один из числа крутящих моментов который учитывается при расчете на выносливость из графика загруженности.

Т – максимальный момент

2.3 Определяем полное время работы редуктора:

t=365×24×L×K_г×K_с=365×24×0,5×0,6×0,8=2102,4

                                 t₁=10^-3t=2.01024                                 t₃=0,3t=630,72

                                 t₂=0,4t=840,96                                    t₄=0,3t=630,72

2.4 По графику загрузки определяем нагрузку приведения: T = 89.86 Н×м

2.5 При расчете на выносливость зубчатых колес  принято не учитывать перегрузки, при которых число циклов переменных напряжений за полный срок службы < 5×10⁴.

Проверяем, сколько циклов напряжения имеет передача на быстроходной ступени: c=1.

За основу берем t_max:

     2.6 Находим, сколько циклов нагружения имеет передача с учетом перегрузки t_max  быстроходной шестерни:

2.7 Рассчитываем коэффициент долговечности:

2.8 Рассчитываем допускаемые касательные напряжения:

3. Расчет допускаемых  напряжений при расчете зубьев на выносливость при изгибе.

3.1 Допускаемое напряжение при изгибе [s_F] рассчитываются для всех колес (шестерен) редуктора в отдельности по выражению:

[s_F]_j=(s_F×lim(K_НLj/ S_F))×K_FSj ×K_FLj

S_F =1,75 – коэффициент безопасности;

K_FSj , K_FLj » 1 – коэффициенты реверса и долговечности по излому

s_Flimb_j – базовый предел выносливости по изгибу, выбирается по рекомендациям

s_Flimb_j=1.8×HB_j

                 Быстроходная ступень: s_Flimb _{шестерни}=1.8×HB_ш=540 Мпа

                                                           s_Flimb _колеса=1.8×HB_к=486 Мпа

                 Тихоходной ступени: s_Flimb _{шестерни}=1.8×HB_ш=450 Мпа

                                                      s_Flimb _колеса=1.8×HB_к=432 Мпа

N_FO =4×10⁶

N_FE – эквивалентное число циклов:

N_FЕ=60×с×n_i×S [(T_i/T)³×t_i]

c=1 – число шестерен входящих в зацепление с колесом

n_i – частота вращения при Т_i

T_i – один из числа крутящих моментов который учитывается при расчете на выносливость из графика нагр.

Т – максимальный момент

3.2 Находим, сколько циклов нагружения имеет передача с учетом перегрузки t_max  быстроходной шестерни:

3.3 Рассчитываем коэффициент долговечности:

3.4 Рассчитываем допускаемые напряжения при изгибе:

4.  Расчет тихоходной прямозубой ступени.