2. Расчёт цилиндрической зубчатой передачи

2.1 Выбор материалов и термической обработки

По рекомендации [1, с.12] назначаем материал для изготовления зубчатых колёс: шестерни – сталь 40х, твёрдость поверхности НВ 269…302, термообработка улучшение, = 640 МПа, = 800 МПа [1, с.13, табл. 2.1]

Для колеса – сталь 40хн, твёрдость поверхности НВ 235…262, термообработка улучшение, = 640 МПа, = 800 МПа [1, с.13, табл. 2.1]

Для дальнейших расчетов определяем среднюю твердость колеса по формуле:

, [1, с.13] (14)

где_ср - средние твёрдости колёс,

2. Определение допускаемых напряжений

Допускаемые напряжения по [1, с.14]

, (15)

(16)

где - допускаемое контактное напряжение, МПа,

- допускаемое напряжение изгиба, МПа

- коэффициент долговечности при расчете по контактным напряжениям,

- коэффициент долговечности при расчете на изгиб,

- пределы выносливости, соответствующие базовому числу циклов нагружений на контактную прочность и изгиб, соответственно

_{[1, с.14, табл. 2.2]} (17)

(18)

_{Так как средняя твёрдость колеса и шестерни разная, то допускаемое напряжение определяется для обоих колес.}

_{Коэффициенты долговечности по [1, с.14]}

, ₍₁₉₎

,

где и - базовые числа циклов нагружений, соответственно при расчете на контактную прочность и изгиб,

- действительное число циклов перемены напряжений,

m – показатель степени в уравнении кривой усталости.

[1, с.14] (20)

[1, с.14]

[1, с.14] (21)

(22)

где - время работы передачи, = 12,510³ часов (по условию задания)

= 172,6 мин^-1 (см. п. р. 1.9)

= 4,23 (см. п. р. 1.8.1)

Действительное число циклов перемены напряжений

По рекомендации [1, с.14] при условии и принимаем

, , ,

По формулам (15) и (16) определяем напряжения

МПа,

МПа,

МПа,

МПа,

За допускаемое контактное напряжение в дальнейших расчётах по рекомендации [1, с. 14] принимаем МПа.

2. Определение межосевого расстояния

, [1, с.16] (23)

где - межосевое расстояние, мм

- коэффициент межосевого расстояния

- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактной линии, полученной в результате погрешностей в зацеплении и деформации зубьев

- коэффициент ширины по межосевому расстоянию

- крутящий момент на тихоходном валу, Нмм

- для косозубых колёс

, [1, с.15] (24)

где - коэффициент ширины колеса по делительному диаметру,

- индекс схемы проектируемого редуктора.

(25)

Согласно рекомендации [1, с.15] принимаем = 0,4, тогда

По рекомендации [1, с.15, табл. 2.3] значение принимаем равным 8 (колёса на валах расположены симметрично), тогда:

< 2

Нм (см. п. р. 1.10)

Найденные значения коэффициентов подставляем в формулу (23)

мм

Полученное значение округляем в большую сторону по рекомендации [1, с.363, табл. 19.1], т.е. принимаем мм.