1.3 Определение крутящих моментов на валах и угловых скоростей (частот вращения) валов

Крутящий момент на рабочем валу машины определяется по формуле

,

где Т – крутящий момент, Нм; Р – мощность, кВт; n – частота вращения, мин^-1.

Переходя от рабочего вала машины к следующему валу привода (например к тихоходному валу редуктора), крутящий момент определится

,

где Т_тр – крутящий момент на тихоходном валу редуктора; Т_м – крутящий момент на рабочем валу машины; u_п – передаточное число передачи от рабочего вала машины к тихоходному валу редуктора; - КПД передачи.

Определяем крутящие моменты на валах

Проверка:

Определяем частоты вращения валов привода

и угловые скорости валов

Раздел 2. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

2.1 Выбор материалов и термообработки шестерен

В производственных условиях при проектировании и изготовлении редукторов выбор материалов и назначение термической обработки производится на базе опыта конструкторов и технологов. Рекомендации по применению марок стали для изготовления различных деталей приведены в работе [1].

В курсовом проектировании при выборе марок стали и термической обработки для шестерен и колес можно руководствоваться табл.4.

Для лучшей приработки зубьев твердость шестерни рекомендуется назначать больше твердости колеса для прямозубых передач на 10-15 единиц по шкале НВ. Для косозубых передач твердость шестерни должна быть еще больше на 50-70НВ (для улучшения несущей способности передачи). Для передач, к размерам которых не предъявляют высоких требований, следует применять дешевые марки сталей типа 40, 40Х. Для колес открытых передач большого диаметра (D500 мм) применить стальное литье (35Л, 40Л, 45Л, 40ГЛ, термообработка – нормализация, улучшение) в паре с кованной шестерней из стали соответствующей марки.

Таблица 4

Предпочтительные марки сталей

Термическая обработка	Твердость	Диаметр шестерни, мм
		любой	315	200	125	80
		Ширина шестерни, мм
		любой	200	125	80	50
Нормализация, улучшение	НВ 180-230 НВ 235-265 НВ 270-300	45 - -	45 35ХМ -	45 45Х 35ХМ	45 45 40Х	45 45 45
Объемная закалка	НRC 35-45	-	-	35ХМ	35ХМ	35ХМ
Поверхностная закалка	НRC 45-50	-	-	35ХМ	35ХМ	35ХМ
ТВЧ	НRC 50-56	-	-	50ХМ	50ХМ	50ХМ
Цементация	НRC 56-63	-	-	20ХН2М	20ХН2М	20ХН2М
Нитроцементация	НRC 56-63	-	-	25ХГТ	25ХГТ	25ХГТ
Азотирование	НRC 50-56	-	-	40ХН2МА	40ХН2МА	40ХН2МА
В обозначениях сталей первые цифры – содержание углерода в сотых долях процента; буквы – легирующие элементы: Г- марганец, М- молибден, Н- никель, С – кремний, Т – титан, Х – хром, Ю – алюминий; цифры после буквы- процент содержания этого элемента , если оно превышает 1%. Обозначение высококачественных легированных сталей дополняется буквой А; стального литья – буквой Л в конце.

По рекомендациям [1] принимаем следующие марки сталей: для шестерни сталь 35ХМ твердостью 35-45 HRC (объемная закалка); для колеса сталь 40Х твердостью 270-300 НВ (улучшение). Средние твердости зубьев шестерни и колеса определятся

По графику 1 находим

Рис.1. График соотношения твердостей, выраженных в единицах HB и HRC.