загрузка...
загрузка...
На головну

Вибір матеріалів і термообробки шестерень

  1. I. Вибір електродвигуна
  2. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  3. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  4. II. Вибір цільових сегментів ринку.
  5. III. Норми витрат мастильних матеріалів
  6. А) Первинний вибір життєвого шляху.
  7. А. ВИБІР РОБОТИ

У виробничих умовах при проектуванні і виготовленні редукторів вибір матеріалів і призначення термічної обробки проводиться на базі досвіду конструкторів і технологів. Рекомендації щодо застосування марок сталі для виготовлення різних деталей наведені в роботі [1].

У курсовому проектуванні при виборі марок сталі і термічної обробки для шестерень і коліс можна керуватися табл.4.

Для кращої підробітки зубів твердість шестерні рекомендується призначати більше твердості колеса для прямозубих передач на 10-15 одиниць за шкалою НВ. Для косозубих передач твердість шестерні повинна бути ще більше на 50-70НВ (Для поліпшення несучих властивостей передачі). Для передач, до розмірів яких не пред'являють високих вимог, слід застосовувати дешеві марки сталей типу 40, 40Х. Для коліс відкритих передач великого діаметра (D?500 мм) Застосувати сталеве лиття (35Л, 40Л, 45Л, 40ГЛ, Термічна обробка - нормалізація, поліпшення) в парі з кованої шестернею зі сталі відповідної марки.

Таблиця 4

Перевага марки сталей

 Термічна обробка  твердість  Діаметр шестерні, мм
 будь-який
 Ширина шестерні, мм
 будь-який
 Нормалізація, поліпшення  НВ 180-230НВ 235-265НВ 270-300  - -  35ХМ -  45Х35ХМ  40Х
 об'ємна гарт  НRC 35-45 - -  35ХМ  35ХМ  35ХМ
 поверхневе загартування  НRC 45-50 - -  35ХМ  35ХМ  35ХМ
 ТВЧ  НRC 50-56 - -  50ХМ  50ХМ  50ХМ
 цементація  НRC 56-63 - -  20ХН2М  20ХН2М  20ХН2М
 нітроцементація  НRC 56-63 - -  25ХГТ  25ХГТ  25ХГТ
 Азотування  НRC 50-56 - -  40ХН2МА  40ХН2МА  40ХН2МА
 У позначеннях сталей перші цифри - вміст вуглецю в сотих частках відсотка; літери - легуючі елементи: Г- марганець, М- молібден, Н нікель, С - кремній, Т - титан, Х - хром, Ю - алюміній; цифри після букви- відсоток вмісту цього елемента, якщо воно перевищує 1%. Позначення високоякісних легованих сталей доповнюється літерою А; сталевого лиття - буквою Л в кінці.

За рекомендаціями [1] приймаємо такі марки сталей: для шестерні сталь 35ХМ твердістю 35-45 HRC (об'ємна гарт); для колеса сталь 40Х твердістю 270-300 НВ (поліпшення). Середні твердості зубів шестерні і колеса визначаться

За графіком 1 знаходимо

 
 


Рис.1. Графік співвідношення твердостей, виражених в одиницях HB і HRC.

2.2 Визначення допустимих контактних напружень .

Допустиме контактне напруження

У цій формі відсутні коефіцієнти по ГОСТ 21354-75, що враховують вплив шорсткості, мастила, швидкості і розмірів колі, які, відповідно до поширених на практиці показників, близькі до одиниці.

Межа контактної витривалості поверхні зубів  залежить від твердості поверхні і визначається по таб.5.

Таблиця 5

значення и

 Термічна обробка  твердість
 Нормалізація, поліпшення  НВ 180-230  2НВ + 70  1.8НВ
 об'ємна гарт  НRC 40-50  18НRC +150
 поверхневе загартування  НRC 40-56  17НRC +200
 цементація  НRC 54-64  23НRC
 Азотування  НRC 50-67  12НRC +300

коефіцієнт безпеки  приймається  при нормалізації, поліпшенні або об'ємної загартуванню;  при поверхневому загартуванню, цементації або азотуванні.

коефіцієнт довговічності  при змінних режимах навантаження розраховується по еквівалентному  числу циклів:  . У цій формулі базову число циклів напруг  , Залежне від твердості поверхні зубів, визначається за графіком 2.


Мал. 2. Графік для визначення базового числа циклів напружень

 - Число циклів зміни напруг за весь термін служби (напрацювання),  . тут  - Кутова швидкість відповідного валу, ;  - Термін служби приводу, ч.

Для наших розрахунків:

Межа контактної витривалості  для шестерні

,

для колеса ;

Базове число циклів для шестерні  , Для колеса

Число циклів зміни напруг для шестерні

,

для колеса

якщо  , То приймають

Напруга, що допускається для шестерні

.

для колеса

Як розрахунковий напруги приймається:

Для прямозубих передач - менше з них,

для косозубих передач, у яких зуби шестірні набагато твердіше зубів колеса:

Приймаємо для подальших розрахунків допустима напруга

2.3 Визначення допустимих напружень на вигин зубів .

Допустиме контактне напруження на вигин зубів

Межа витривалості зубів при згині  залежить від твердості поверхні і визначається по таб.5.

коефіцієнт безпеки  приймається  при нормалізації, поліпшенні або об'ємної загартуванню;  при цементації.

коефіцієнт  , Що враховує вплив двостороннього програми навантаження, приймається  (Одностороннє навантаження) і  (Сателіти планетарного редуктора).

коефіцієнт довговічності  визначається:

базове число циклів для всіх сталей ,  , якщо  , То приймають .

Тоді допустиме контактне напруження на вигин зубів для шестерні

.

для колеса

 



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна

Державна освітня установа вищої | Розділ 2. Розрахунок зубчастих передач | Розділ 5. Проектування корпусу редуктора | електродвигуна | Визначення загального ККД приводу і потужності електродвигуна | І вибір електродвигуна | Перевірочний розрахунок зубчастої передачі | Визначення конструктивних розмірів зубчастого колеса | Визначення розмірів ступенів швидкохідного вала редуктора. | Визначення розмірів ступенів тихохідного вала редуктора. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати