- •Введение
- •1. Выбор электродвигателя
- •1.1 Выбор электродвигателя и определение кинематических параметров привода
- •1.2 Выбор электродвигателя с помощью эвм
- •2. Выбор материала зубчатых колес
- •3. Расчет цилиндрической зубчатой передачи
- •3.1 Проектный расчет
- •Расчет геометрии зубчатых колес с помощью эвм
- •4. Расчет на прочность цилиндрической зубчатой передачи
- •4.1 Расчет на выносливость по контактным напряжениям
- •4.2 Расчет на контактную выносливость при действии максимальной нагрузки
- •4.3. Расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •4.4 Расчет зубьев на прочность при изгибе максимальной нагрузкой
- •5. Пример расчета цилиндрической передачи
- •5.1 Постановка задачи
- •5.2 Выбор электродвигателя
- •5.3 Выбор материалов зубчатых колес
- •5.4 Проектный расчет
- •5.5 Проверочный расчет на контактную выносливость
- •5.6 Расчет на выносливость при изгибе
1.2 Выбор электродвигателя с помощью эвм
Для расчета силовых и кинематических параметров электродвигателя предлагается составить вычислительную программу на любом алгоритмическом языке по алгоритму, приведенному в параграфе 1.1 и блок-схеме на рис.2. В качестве оптимального передаточного отношения зубчатой пары принимают такое расчетное значение, которое совпадает или наиболее близко ближайшему стандартному значению.
Рис.2
2. Выбор материала зубчатых колес
При выборе материалов зубчатых колес следует помнить:
Зубья шестерни вступают в зацепление чаще зубьев колеса. Поэтому поверхностная твердость зубьев шестерни должна быть выше, чем у колеса на 20-30 единиц Бриннеля (НВ20-НВ30);
Материалы шестерни и колеса целесообразно назначать одной марки. При этом разность в твердости достигается термической обрабоской или размеров заготовок шестерни и колеса.
В табл. 3 приведены механические характеристики сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес редукторов закрытого типа.
Таблица 3 /2/
Марка стали |
Диаметр заготовкимм |
Предел прочнос-ти, МПа |
Предел текучести МПа |
Твердость HRC |
Твердость HB |
Термическая обработка |
35 |
Любой |
550 |
270 |
- |
163-192 |
Нормализация |
45 |
Любой |
600 |
320 |
- |
179-207 |
Нормализация |
45 |
125 80 |
780 890 |
540 650 |
- |
235-262 269-302 |
Улучшение |
40Х |
200 125 |
790 900 |
640 750 |
- |
235-262 269-302 |
Улучшение |
40Х |
125 |
900 |
750 |
45-50 |
269-302 |
Улучшение+закалка ТВЧ |
35ХМ |
315 200 |
800 920 |
670 790 |
- - |
235-262 269-302 |
Улучшение |
35ХМ |
200 |
920 |
790 |
48-53 |
269-302 |
Улучшение+закалка ТВЧ |
40ХН |
315 200 |
800 920 |
630 750 |
- - |
235-262 269-302 |
Улучшение |
35ХМ |
200 |
920 |
750 |
48-53 |
269-302 |
Улучшение+закалка ТВЧ |
20ХН2М |
200 |
1000 |
800 |
56-63 |
300-400 |
Улучшение+цемента-ция+закалка |
18ХГТ |
200 |
1000 |
800 |
56-63 |
300-400 |
Улучшение+цемента-ция+закалка |
12ХН3А |
200 |
1000 |
800 |
56-63 |
300-400 |
Улучшение+цемента-ция+закалка |
25ХГМ |
200 |
1000 |
800 |
56-63 |
300-400 |
Улучшение+цемента-ция+закалка |
40ХН2МА |
125 |
980 |
780 |
50-56 |
269-302 |
Улучшение+азотиро-вание |
35Л |
Любая |
550 |
270 |
- |
163-207 |
Нормализация |
45Л |
315 |
680 |
440 |
- |
207-235 |
Улучшение |
40ГЛ |
315 |
850 |
600 |
- |
235-262 |
Улучшение |
Допускаемое напряжение на контактную выносливость определяется по формуле
(2.1)
где Hlimb - предел выносливости по контактным напряжениям при базовом числе циклов нагружения NH0 и коэффициент безопасности sH определяют из табл.4.
Коэффициент долговечности kHL вычисляют по формуле
(2.2)
Базовое число циклов нагружения зуба колеса
(2.3)
Эквивалентное число циклов нагружения NHE определяется в соответствие с графиком нагрузки по формуле
(2.4)
где Тmax,TI,…,Ti - передаваемые приводом крутящие моменты в течение времени tmax, tI, …, ti с частотами вращения nmax,nI,…,ni соответственно. Коэффициент долговечности kHL = 1, если NHE>NH0.
Для непрямозубых колес допускаемое напряжение
(2.5)
где НР1,НР2 - допускаемые напряжения на контактную выносливость соответственно материала шестерни и колеса.