АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Выбор материалов и термообработки шестерен

Читайте также:
  1. II. Расчет и выбор электропривода.
  2. II.Выбор материала червяка и червячного колеса.
  3. XX.Выбор места за столом
  4. а) для подготовки графических материалов (расчетных схем, эпюр усилий, изополей напряжений и т д.)
  5. А. Расчет и выбор мельниц
  6. Активизация явки избирателей на выборы
  7. Акустические характеристики звукопоглощающих материалов
  8. Алгоритм выбора антитромботических препаратов для профилактики инсульта при фибрилляции предсердий
  9. Анализ дистрибьюторской политики проводится с целью выбора эффективности и стоимости каналов сбыта и рекламы.
  10. Анализ известных технических решений в рассматриваемой области и выбор прототипа проектируемого изделия.
  11. Анализ рынка выбор целевого сегмента предприятия
  12. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ С ПОСТАВЩИКАМИ СЫРЬЯ И МАТЕРИАЛОВ

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 (D³500 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        
Ширина шестерни, мм
любой        
Нормализация, улучшение НВ 180-230 НВ 235-265 НВ 270-300 - - 35ХМ - 45Х 35ХМ 40Х  
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.

 

 

2.2 Определение допускаемых контактных напряжений .

Допускаемое контактное напряжение

В этой форме отсутствуют коэффициенты по ГОСТ 21354-75, учитывающие влияние шероховатости, смазки, скорости и размеров коле, которые, для распространенных на практике показателей, близки к единице.

Предел контактной выносливости поверхности зубьев зависит от твердости поверхности и определяется по таб.5.

Таблица 5

Значения и

Термическая обработка Твердость
Нормализация, улучшение НВ 180-230 2НВ+70 1.8НВ
Объемная закалка НRC 40-50 18НRC+150  
Поверхностная закалка НRC 40-56 17НRC+200  
Цементация НRC 54-64 23НRC  
Азотирование НRC 50-67   12НRC+300

 

Коэффициент безопасности принимается при нормализации, улучшении или объемной закалке; при поверхностной закалке, цементации или азотировании.

Коэффициент долговечности при переменных режимах нагрузки рассчитывается по эквивалентному числу циклов: . В этой формуле базовое число циклов напряжений , зависящее от твердости поверхности зубьев, определяется по графику 2.

 


Рис. 2. График для определения базового числа циклов напряжений

 

- число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка), . Здесь - угловая скорость соответствующего вала, ; - срок службы привода, ч.

Для наших расчетов:

Предел контактной выносливости для шестерни

,

для колеса ;

Базовое число циклов для шестерни , для колеса

Число циклов перемены напряжений для шестерни

,

для колеса

Если , то принимают

Допускаемое напряжение для шестерни

.

Для колеса

В качестве расчетного напряжения принимается:

Для прямозубых передач – меньшее из них,

для косозубых передач, у которых зубья шестерни гораздо тверже зубьев колеса:

Принимаем для дальнейших расчетов допускаемое напряжение

2.3 Определение допускаемых напряжений на изгиб зубьев .

Допускаемое контактное напряжение на изгиб зубьев

Предел выносливости зубьев при изгибе зависит от твердости поверхности и определяется по таб.5.

Коэффициент безопасности принимается при нормализации, улучшении или объемной закалке; при цементации.

Коэффициент , учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки, принимается (односторонняя нагрузка) и (сателлиты планетарного редуктора).

Коэффициент долговечности определяется:

базовое число циклов для всех сталей , , если , то принимают .

Тогда допускаемое контактное напряжение на изгиб зубьев для шестерни

.

Для колеса

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)