Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Определение допускаемых напряжений. 2.1 Определение допускаемых напряжений при расчёте на контактную выносливость.
|
|
(Для первой ступени)
2.1 Определение допускаемых напряжений при расчёте на контактную выносливость.
Исходные данные:
- расчётный крутящий момент на валу шестерни
- передаточное отношение рассчитываемой передачи
Материал шестерни:
В качестве материала шестерни принимаем Сталь 20Х после термообработки: 1. Цементация; 2.Закалка ТВЧ, что повышает твердость до HB = 56-63 HRC и σ Т=650МПА
Материал колеса:
В качестве материала колеса принимаем Сталь 20Х после термообработки: 1. Цементация; 2.Закалка ТВЧ, что повышает твердость до HB = 56-63 HRC и σ Т=650МПА
Для Стали 20Х с цементацией и закалкой ТВЧ:
HB = 56-63 HRC
[6, табл.8]
SH=1, 2 – коэффициент безопасности для зубчатых колес с цементацией зубьев. [6, табл.5]
ZR=1 – коэффициент, учитывающий шероховатость активных поверхностей зубьев в случае, если принять 7 класс шероховатости и выше; [6, табл.7]
sнlimb=23HRCp=23*59, 5=1368, 5Мпа – длительный предел контактной выносливости при знакопостоянном отнулевом цикле изменения напряжений.
- расчетная твердость
Базовое число циклов нагружений контактной выносливости:
Nно=30*HBp2, 4=1, 1*108, [6, стр. 51],
где HBP – расчётная твёрдость рабочих поверхностей зубьев;
Nно1=Nно2=Nно
NЕH=NS*KEH – эквивалентное число циклов нагружений при заданной переменной нагрузке:
NЕHш=NSш=680*106
NЕHк=NSк=104*106
KEH=1– коэффициент приведения нагрузки к постоянной, эквивалентной по усталостному контактному разрушению(т.к. нагрузка постоянная, то коэффициент равен 1).
КHL – коэффициент долговечности при расчёте на контактную выносливость
- допускаемое напряжение для шестерни при расчёте на контактную выносливость
- допускаемое напряжение для колеса при расчёте на контактную выносливость.
Слабым элементом с позиции контактной выносливости является шестерня, имеющая меньшие допускаемые напряжения. Все дальнейшие расчёты будем вести по ней.
2.2 Определение допускаемых напряжений при расчёте на изгибную выносливость
- длительный предел контактной выносливости при знакопостоянной нагрузке на зуб для цементируемых сталей; [6, табл.5]
- коэффициент безопасности для цементованных сталей; [6, табл.5]
, т.к. 
- коэффициент долговечности при расчёте на изгибную выносливость;
- коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки на зуб при работе зуба одной стороной (в данном случае нагружение одностороннее);
- коэффициент, учитывающий масштабный фактор, принят в предположении, что диаметр колеса da< 400мм, модуль m< 10мм. [6, табл.7]
- коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности; принимаем чистовое шлифование переходной поверхности по [6, табл.7];
- коэффициент, учитывающий механическое упрочнение (в данном случае механическое упрочнение отсутствует);
KEF=1– коэффициент приведения переменной нагрузки к постоянной, эквивалентной по усталостному изгибному разрушению(т.к. нагрузка постоянная, то коэффициент равен 1). Следовательно: NEF1=NEH1; NEF2=NEH2;
2.3 Определение предельных допускаемых изгибных и контактных напряжений при расчёте на статическую прочность при кратковременных перегрузках
- предельно допустимые контактные напряжения для зубьев с цементацией
- предельно допустимые изгибные напряжения для зубьев с цементацией
(Для второй ступени)
2.4 Определение допускаемых напряжений при расчёте на контактную выносливость.
Исходные данные:
- расчётный крутящий момент на валу шестерни
- передаточное отношение рассчитываемой передачи
Материал шестерни:
В качестве материала шестерни принимаем Сталь 20Х после термообработки: 1. Цементация; 2.Закалка ТВЧ, что повышает твердость до HB = 56-63 HRC и σ Т=650МПА
Материал колеса:
В качестве материала колеса принимаем Сталь 20Х после термообработки: 1. Цементация; 2.Закалка ТВЧ, что повышает твердость до HB = 56-63 HRC и σ Т=650МПА
Для Стали 20Х с цементацией и закалкой ТВЧ:
HB = 56-63 HRC
[6, табл.8]
SH=1, 2 – коэффициент безопасности для зубчатых колес с цементацией зубьев. [6, табл.5]
ZR=1 – коэффициент, учитывающий шероховатость активных поверхностей зубьев в случае, если принять 7 класс шероховатости и выше; [6, табл.7]
sнlimb=23HRCp=23*59, 5=1368, 5Мпа – длительный предел контактной выносливости при знакопостоянном отнулевом цикле изменения напряжений.
- расчетная твердость
Базовое число циклов нагружений контактной выносливости:
Nно=30*HBp2, 4=1, 1*108, [6, стр. 51],
где HBP – расчётная твёрдость рабочих поверхностей зубьев;
Nно1=Nно2=Nно
NЕH=NS*KEH – эквивалентное число циклов нагружений при заданной переменной нагрузке:
NЕHш=NSш=104*106
NЕHк=NSк=21*106
KEH=1– коэффициент приведения нагрузки к постоянной, эквивалентной по усталостному контактному разрушению(т.к. нагрузка постоянная, то коэффициент равен 1).
КHL – коэффициент долговечности при расчёте на контактную выносливость
- допускаемое напряжение для шестерни при расчёте на контактную выносливость
- допускаемое напряжение для колеса при расчёте на контактную выносливость.
Слабым элементом с позиции контактной выносливости является шестерня, имеющая меньшие допускаемые напряжения. Все дальнейшие расчёты будем вести по ней.
2.5 Определение допускаемых напряжений при расчёте на изгибную выносливость
- длительный предел контактной выносливости при знакопостоянной нагрузке на зуб для цементируемых сталей; [6, табл.5]
- коэффициент безопасности для цементованных сталей; [6, табл.5]
, т.к. - коэффициент долговечности при расчёте на изгибную выносливость;
- коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки на зуб при работе зуба одной стороной (в данном случае нагружение одностороннее);
- коэффициент, учитывающий масштабный фактор, принят в предположении, что диаметр колеса da< 400мм, модуль m< 10мм. [6, табл.7]
- коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности; принимаем чистовое шлифование переходной поверхности по [6, табл.7];
- коэффициент, учитывающий механическое упрочнение (в данном случае механическое упрочнение отсутствует);
KEF=1– коэффициент приведения переменной нагрузки к постоянной, эквивалентной по усталостному изгибному разрушению(т.к. нагрузка постоянная, то коэффициент равен 1). Следовательно: NEF1=NEH1; NEF2=NEH2;
2.6 Определение предельных допускаемых изгибных и контактных напряжений при расчёте на статическую прочность при кратковременных перегрузках
- предельно допустимые контактные напряжения для зубьев с цементацией
- предельно допустимые изгибные напряжения для зубьев с цементацией
Таблица 3.
| Допускаемые напряжения | Первая ступень | Вторая ступень | ||
| Шестерня | Колесо | Шестерня | Колесо | |
| [σ H] | 1505, 35 | |||
| [σ F] | ||||
| [σ H]max |
3. Определение геометрических параметров зацепления и проверка расчётов
(Для первой ступени)