Выбор материала и термической обработки

Марка стали шестерни и зубчатого колеса сталь 40ХН ТВЧ=1050

Твердость HRC=50

Предел выносливости по контактным напряжениям

δ_Hlimb=17HRC+200 (4.1)

δ_Hlimb=17‧50+200=1050 МПа.

Коэффициент запаса прочности

[S_H]=1,2.

Допускаемые контактные напряжения

[δ_H]= (4.2)

[δ_H]=1050‧1/1,2=875 МПа

Определяем межосевое расстояние

a_w=K_a(U+1) (4.3)

K_a=49

a_w=49(4+1) =122,5мм.

Принимаем стандартное межосевое расстояние а_w=90 мм

Коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца

K_HB=1.

Коэффициент ширины шестерни (венца)

ψ_Bа=0,1

Номинальный модуль зацепления

m_n=(0,01…0,02)a_w=1,25 (4.4)

Примем стандартный модуль m_n=1,75

Число зубьев шестерни

Z₂= (4.5)

где a_w -стандартное межосевое расстояние

β- угол наклона зубьев

Z₂

Принимаем Z₁=40

Число зубьев зубчатого колеса

Z₃=Z₂U (4.6)

Z₃=40‧4=160

Принимаем Z₂=160

Основные размеры шестерни и колеса

d₂= (4.7)

d₂= мм

d₃= (4.8)

Диаметры вершин зубчатых колес

d_aᵞ=d_ᵞ+2m_n (4.9)

d_aᵞ1=50+2,5=52,5 мм

d_aᵞ2=200+3,5=203,5 мм

Ширина шестерни

b2=b₃+5, мм (4.10)

b₂=12.5+5=17.5 мм

Ширина колеса

b₃= ψ_BA*a_w

b₃=0.1*125=12.5 мм

Коэффициент ширины шестерни по межосевому расстоянию

ψ_BA=0.1

Окружная скорость колес

V_ᵞ= (4.11)

V₁=V₂

Для прямозубых колес при V до 5 м/с следует назначить 8-ю степень точности

Проверка контактных напряжений

δ_Н= ≤ [δ_H] (4.12)

δ_Н= =711 МПа

711 ≤ 875

Силы, действующие в зацеплении

Окружная сила

F_t= (4.13)

Ft₂= =1580Н

Радиальная сила

F_r=F_t (4.14)

F_r2=1580‧ =575 H

Допускаемое напряжение

[δ_F] = (4.15)

где δ_Flimb - предел выносливости при эквивалентном числе

[S_F] –коэффициент безопасности

[S_F] =1,75‧1=1,75

[δ_F] =700/1,75=400 МПа

Проверяем прочность зуба колеса

δ_F= ≤ [δ_F] (4.16)

где F_t окружная сила

K_Fβ=1 K_Fv=1.1

Y_F –коэффициент, учитывающий форму зуба Y_F=3,7

K_Fa – неравномерности распределения нагрузки между зубьями

b – ширина колеса

δ_F= =411 МПа

Поиск по сайту: