Другие предметы \ Детали машин

Расчёт цилиндрической зубчатой передачи. Коэффициент долговечности. Материалы зубчатых колёс и допускаемые напряжения. Проектные и проверочные расчёты, страница 2

I группа — «сырые» стали, твёрдость обоих колёс Н £ 350 НВ; к ней относятся, в основном, качественные углеродистые стали, подвергнутые нормализации или улучшению. Материал шестерни необходимо принимать на 40...100 НВ твёрже материала колеса для достижения равнопрочности колёс по изгибу: зуб шестерни в и раз чаще входит в зацепление, а форма зуба шестерни, характеризуемая коэффициентом формы зуба Y_F, хуже, чем колеса. Материалы I группы хорошо прирабатываются.

II группа — «калёные» стали, твёрдость обоих колёс Н ³ 40 HRC , она может быть достигнута объёмной закалкой или химико-термической обработкой; таким материалам присуща хрупкость; их стоимость наиболее высока. Материалы II группы не прирабатываются.

III группа — «высокий перепад твёрдостей», достигаемый шестерней из «калёной» стали (Н₁ ³40 HRC) и колесом из «сырой» стали (Н₂ £ 350 НВ); такое сочетание рекомендуется для косозубых и шевронных колёс. Приработка обеспечивается за счёт высокой пластичности материала колеса. Наиболее распространённые материалы зубчатых колёс приведены в табл. 6.

Таблица 6

Механические характеристики материалов зубчатых колёс

Марка стали	Диаметр заготовки, не более	Термо-обработка	Твёрдость сердцеви-ны НВ	Твёрдость поверхно-сти	Предел текучести σ_т, МПа	Предел прочности σ_в, МПа
35	любой	нормализ.	163…192	163…192	270	550
45	любой	нормализ.	179…207	179…207	320	600
45	80	улучшен.	269…302	269…302	650	890
40Х	200	улучшен.	235…262	235…262	640	790
40Х	125	улучшен.+ зак. ТВЧ	269…302	45…50 HRC	750	900
35ХМ	315	улучшен.	235…262	235…262	670	800
35ХМ	200	улучшен.+ зак. ТВЧ	269…302	48…53 HRC	790	920
40ХН	315	улучшен.	235…262	235…262	630	800
40ХН	200	улучшен.+ зак. ТВЧ	269…302	48…53 HRC	750	920
18ХГТ	200	улучшен.+ цементац.+ закалка	300…400	56…63 HRC	800	1000
18ХН3А	200	улучшен.+ цементац.+ закалка	300…400	56…63 HRC	800	1000
25ХГМ	200	улучшен.+ цементац.+ закалка	300…400	56…63 HRC	800	1000

Материалы I и III групп прирабатывающиеся: колёса из материалов этих групп в начальный период работы зацепления прирабатываются друг к другу за счет местного износа, в результате снижается концентрация нагрузки на зубьях вблизи торцов. Кроме того, после начала усталостного выкрашивания края образовавшихся лунок будут обминаться и выкрашивание не будет распространяться на большую площадь.

«Калёные» стали II группы не прирабатываются. Начавшееся усталостное выкрашивание быстро распространяется на значительную поверхность зуба вследствие хрупкого обламывания краев лунок, однако этот процесс начнется значительно позже, чем для колёс из «сырых» сталей. Для уменьшения концентрации нагрузки необходимо проектировать колеса небольшой ширины (с минимальным коэффициентом ширины венца y_а).

Расчёт зубчатых передач ведут по двум критериям: контактной прочности и изгибной прочности. Расчёт по контактным напряжениям предотвращает усталостное выкрашивание в закрытых передачах и заедание в открытых передачах. Расчёт на изгиб предотвращает излом зубьев.

Допускаемые напряжения определяют по общепринятому принципу — предельное напряжение делят на коэффициент запаса:

. (22)

1 2 3 4 5 6 7

Скачать файл