Выбор материалов. По величине крутящего момента на тихоходном валу редуктора выбираем материалы шестерни (индекс I) и колеса (индекс 2) – сталь 40Х с азотированием для шестерни

По величине крутящего момента на тихоходном валу редуктора выбираем материалы шестерни (индекс I) и колеса (индекс 2) – сталь 40Х с азотированием для шестерни и с закалкой для колеса.

Допускаемые контактные напряжения при расчетах на прочность определяется отдельно для зубьев шестерни [σ ]H1 и колеса [σ ]H2.

Расчет коэффициентов долговечности на контактную выносливость:

· Для шестерни:

;

где NHO1 – число циклов перемены напряжений, соответствующие

пределу выносливости – 140 10 циклов;

NHЕ1 – число циклов перемены напряжений за весь срок службы;

NHЕ1 = 60 n_б Lh X н,

где X н – параметр режима нагрузки по контактным

напряжениям – 0, 5;

n_б – частота вращения быстроходного вала;

Lh – срок службы привода;

NHЕ1 = 60 1500 9508 0, 5 = 427860000 циклов;

 

;

 

Механические характеристики материала шестерни:

Твердость – HRC 63; sТ = 800 МПа; sВ = 1000 МПа;

σ ˚ нр = 950 МПа; σ ˚ гр = 340 МПа;

· Для колеса:

;

где N_НО2 = число циклов перемены напряжений, соответствующие

пределу выносливости – 120 10 циклов;

NHЕ2 – число циклов перемены напряжений за весь срок службы;

NHЕ2 = 60 n_т Lh X н,

где n_т – частота вращения тихоходного вала;

NHЕ2 = 60 300 9508 0, 5 = 85567680 циклов;

;

Механические характеристики материала колеса:

Твердость – HRC 50; sТ = 1300 МПа; sВ = 1500 МПа;

σ ˚ нр = 880 МПа; σ ˚ гр = 320 МПа;

Допускаемые контактные напряжения для шестерни [s]_Н1 и колеса [s]_Н2:

[s]_Н01 = σ ˚ нр1 KHL1 = 950 0, 85 = 807, 5 ;

[s]_Н02 = σ ˚ нр2 KHL2 = 880 1, 05 = 906, 4 ;

Принимаем s_НР = 800 МПа

Таблица I:

Механические характеристики материалов шестерни (1) и колеса (2) ступени

Индекс колеса	Марка стали ГОСТ	Термообработка	Твердость HRC	Напряжения, МПа	Базовое число циклов
, МПа	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа	, млн
	40Х 4543–71	Азотирование						340/270	560/460
	40Х 1050–74	Закалка						320/240	640/480