Предел ограниченной выносливости материала зубьев

9. Предел ограниченной выносливости материала зубьев

,

где ;  - по §4, п. 2;

При ,

 кГ/мм²,> =

= кГ/мм² =Н /мм²

Следовательно,  = 39,6 кГ/мм².

При реверсе  и, следовательно, опять

 = 39,6 кГ/мм² = 388 Н/мм².

10. Коэффициент чувствительности материала зубьев к асимметрии цикла напряжения [I]

11. Допускаемые напряжения на изгиб зубьев при асимметричных циклах и ограниченной долговечности

,

где [n]= 1,7÷2— допускаемый коэффициент запаса прочности зубьев на  

изгиб.

Принимая для незакаленных зубьев [n] = 1,7 (отсутствуют закалочные напряжения), находим:

Следовательно

 кГ/мм² = 117 Н/мм²;

при r=-0,5 (реверс момента)

 кГ/мм²<21.

Из сопоставления следует, что изгибная прочность зубьев лимируется величиной

§ 18. Проверка зубьев червячного колеса на изгибную прочность

1. На номинальном режиме

, т.е. 2,2 кГ/мм²<10.

§ 19. Окончательные основные размеры червячной пары

редуктора

A = 187,50 мм ; ; мм;

 мм; ; ;

 мм; ; .

Конструктивная ширина червячного венца b≈1,08; b=88; q=8.

Глава III. Расчет конической зубчатой пары

Исходные данные

1. Мощность на ведущем валу W₁=2,2 квт.

2. Число оборотов ведущего вала n₁=5000 об/мин.

3. Межосевой угол δ=90^°.

4. Передаточное число пары i₁=1,72.

5. К.п.д. зубчатой пары η≈0,98.

6. Коэффициент динамичности внешней нагрузки K_Д=1,05.

7. Расчетная долговечность N_ц.н=800 циклов

8. Коэффициент перегрузки при пробуксовке муфты K_пер=2.

Рисунок 4 - Кинематическая схема конической пары в 1-й ступени редуктора

§1. Определение угловых скоростей

n₁=10 000 об/мин;

об/мин (далее подлежит уточнению).

§2. Определение крутящих моментов (исходя из полной номинальной загрузки двигателя)

 кГмм = Нмм;

 кГмм = Нмм.

§3. Подбор материала и термообработки зубчатых колес

Твердость зубьев шестерен для сближения долговечности шестерни и колеса рекомендуется назначать выше твердости зубьев колес.

Обычно .

Выбираем материал с высоким пределом выносливости, достаточной твердостью и хорошей ударной вязкостью ( кГм/см²).

С целью сохранения последней у малых зубьев желательно ограничить твердость HB<400, поскольку применение здесь поверхностей закалки затруднительно.

Этим требованиям удовлетворяет сталь 18ХНВА с соответствующей термообработкой [I] (см. табл. 1).

Таблица 1

Заготовка колес – из проката или штамповки.

§4. Определение числа циклов изменения напряжений зубьев за расчетную долговечность

циклов,

где a – число зацеплений, проходимых зубом одной и той же

стороной

профиля за 1 оборот;

 n – число оборотов в минуту;

t_p – расчетная длительность нагружения детали в минутах за

один цикл

эксплуатационной нагрузки.