Кинематический расчет привода. Порядок расчета цилиндрических передач с использованием блокирующих контуров, страница 2

            Быстроходная ступень

            Шестерня: сталь 40ХН ГОСТ 4543-71 улучшение до 196…241 HB + ТВЧ 52…56 HRC_э

Колесо: сталь 40 ГОСТ 1050 – 88 улучшение до 150…187 НВ.

2.  Определение допускаемых напряжений зубчатых колес редуктора

Суммарное время работы передачи за весь срок службы привода

t_Σ = 365 * 24 * L_ГОД * K_ГОД * К_сут = 365 * 24 * 4 * 0,5 * 0,45 = 7884 ч.

Допускаемые контактные напряжения

Шестерня быстроходной ступени

Предел контактной усталости (табл.3).

σ_{H lim b1} = 17 * H_HRC + 200 = 17 * 52 + 200 = 1084 МПа

Коэффициент безопасности S_H1 = 1.2

Базовое число циклов перемены напряжений N_H0 ≈10⁸

Эквивалентное число циклов перемены напряжений

N_HE = 60 * с *n_Б* =                                                                              60* 1 *630* = 187,99 * 10⁶

Здесь T_max = T – максимальный момент из длительно действующих; с = 1 – число зацепления за один оборот данной шестерни; m = 3 – показатель степени для зубчатых передач.

Отношение N_HE / N_H0 = 216.01 * 10⁶ / 10⁸ = 2.16

Коэффициент долговечности K_HL = 1, так как N_HE / N_H0 > 1 (рис. 16).

Принимаем Z_RZ_V = 1.

Допускаемое контактное напряжение для быстроходной шестерни:

 = Z_R * Z_V * K_HL = = 1 * 1 = 903.33

Колесо быстроходной ступени

σ_{H lim b2} = 2 * H_HB + 70 = 2 * 150 + 70 = 370 МПа

 = 1.1 , N_H0 = 10⁷ . с = 1

N_HE = 60 * 1 * 177.46 *  * 7884 = 52.95 * 10⁶

N_HE / N_H0 = 52.95 * 10⁶ / 10⁷ = 5.29      K_HL = 1, так как N_HE / N_H0 > 1;

 =  * Z_R * Z_V * K_HL =  1 * 1 = 336.36 МПа

Допускаемое контактное напряжение быстроходной ступени

Передача цилиндрическая прямозубая зубчатая:

 = = ^min = 336.36 МПа

Шестерня тихоходной ступени

σ_{H lim b1} = 17 * H_HRC + 200 = 17 * 52 + 200 = 1084 МПа

 = 1.2 , N_H0 = 10⁸ . с = 1

N_HE = 60 * 1 * 177.46 *  * 7884 = 52.95 * 10⁶

N_HE / N_H0 =  52.95 * 10⁶ / 10⁷ =  5.29     K_HL = 1.1

 =  * Z_R * Z_V * K_HL =  1 * 1 = 993.67 МПа

Колесо быстроходной ступени

σ_{H lim b1} = 2 * H_HB + 70 = 2 * 150 + 70 = 370 МПа

 = 1.1 , N_H0 = 10⁷ . с = 1

N_HE = 60 * 1 * 56.34 *  * 7884 = 16.81 * 10⁶

N_HE / N_H0 = 16.81 * 10⁶ / 10⁷ = 1.68      K_HL = 1, так как N_HE / N_H0 > 1;

 =  * Z_R * Z_V * K_HL = 1 * 1 = 336.36

Допускаемое контактное напряжение тихоходной ступени

Передача косозубая цилиндрическая зубчатая:

 = 0.45 * ≤ 1.23 * ;

 = 0.45 * (993.67 + 336.36) ≤ 1.23 * 336.36

 = 598.59 ≥ 413.72

  = 413.72 МПа

Допускаемые напряжения изгиба зубчатых колес редуктора

Шестерня быстроходной ступени

Предел выносливости зубьев при изгибе σ_-1 = 460 МПа (табл. 5П)

Коэффициент безопасности S_F = 2

Коэффициент двухстороннего зацепления K_FC = 1

Базовое число циклов перемены напряжений стали N_FO = 4 * 10⁶.

Эквивалентное число циклов перемены напряжений:

N_FE = 60 * с *n_Б* =

60 * 1 * 630 *  * 7884 = 196.42 * 10⁶

Здесь T_max = T – максимальный момент из длительно действующих; с = 1 – число зацепления за один оборот данной шестерни; m = 9 – показатель степени для зубчатых передач при H > 360 HB.

Коэффициент долговечности K_FL = 1, так как N_FE > N_FO .

Допускаемое напряжение для быстроходной шестерни:

 =  * K_FC * K_FL = 1 * 1 = 230 МПа

Колесо быстроходной ступени

σ_-1 = 317 МПа     m = 6 при H ≤ 360 HB. N_FO = 4 * 10⁶

N_FE = 60 * 1 * 177,46 *  * 7884 = 52,14 * 10⁶

K_FL = 1, так как N_FE > N_FO

 =  * K_FC * K_FL =  1 * 1 = 158.5

Допускаемое напряжение изгиба для быстроходной ступени

 = = ^min = 158.5 МПа

Шестерня тихоходной ступени