2015-06-16
512
3.1.1. Допускаемые контактные напряжения при расчете на сопро-тивление усталости определяют раздельно для шестерни и колеса по формуле
s HP = s H lim bZN (ZRZvZLZx) / SH, (3.1)
где s H lim b – базовый предел контактной выносливости при NH lim(табл.3.1).
Таблица 3.1. Базовый предел контактной выносливости s H lim b
| Способ термической и химико-термической обработки зубьев | Средняя твердость поверхностей зубьев | Сталь | s H lim b, МПа |
| 1. Отжиг, нормализация, улучшение | менее 350 НВ | углеродистая и легированная | 2 ННВ + 70 |
| 2. Объемная и поверхностная закалка | 30…50 HRC Э | 17 HHRC + 200 | |
| 3. Цементация и нитроцементация | более 56 HRC Э | легированная | 23 HHRC |
| 4. Азотирование | 550 … 750 HV |
SH – коэффициент запаса прочности:
-- при однородной структуре материала SH min = 1,1;
-- при поверхностном упрочнении зубьев SH min = 1,2.
Для передач, выход из строя которых связан с тяжелыми последствиями, SH min соответственно равен 1,25 и 1,35;
ZN – коэффициент долговечности:
а) при NHE £ NH lim ZN = (NH lim / NHE)1/ 6, (3.2)
но не более 2,6 для однородной структуры материала
|
|
|
и не более 1,8 для поверхностного упрочнения;
б) при NHE > NH lim с = (NH lim / NHE)1/ 20 ³ 0,75. (3.3)
Величины ZN представлены в табл.3.2.
Таблица 3.2. Коэффициент долговечности ZN
| NH lim / NHE | 4,5 | 3,5 | 2,5 | 1,5 | |||||||||
| ZN (3.2) | 1,65 | 1,47 | 1,41 | 1,35 | 1,31 | 1,28 | 1,26 | 1,23 | 1,2 | 1,17 | 1,12 | 1,07 |
Окончание табл.3.2
| NH lim / NHE | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,02 | 0,01 |
| ZN (3.3) | 0,995 | 0,99 | 0,98 | 0,97 | 0,96 | 0,95 | 0,94 | 0,92 | 0,89 | 0,86 | 0,82 | 0,79 |
ZR – коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверх-ностей зубьев;
Z v - коэффициент, учитывающий окружную скорость передачи;
при v £ 5 м/с Z v = 1;
ZL – коэффициент, учитывающий влияние смазки;
Z x – коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса;
при d < 700 мм Z x = 1.
В курсовомпроекте следует принимать ZRZvZLZx = 0,9.
3.1.2. Расчетное допускаемое контактное напряжение опреде-ляют:
а) для прямозубых передач как s HP min, т.е.наименьшее s HP 1 или s HP 2 по формуле (3.1);
б) для косозубых и шевронных цилиндрических передач как
s HP min £ s HP = 0,45 (s HP 1 + s HP 2) £ 1,25 s HP min;(3.4)
в) для конических передач с круговыми зубьями как
s HP min £ s HP = 0,45 (s HP 1 + s HP 2) £ 1,15 s HP min.(3.5)
3.1.3. Допускаемое изгибное напряжение при расчете на сопротив-ление усталости определяют раздельно для шестерни и колеса приближенно по формуле
s FP = 0,4 s0 F lim b YN, (3.6)
где s0 F lim b – базовый предел изгибной выносливости зубьев при NF lim (табл.3.3)
YN – коэффициент долговечности при изгибе:
YN = (106 / NFE) 1/ qF ³ 1, (3.7)
при qF = 6 (см. п.2.1.2) YN max = 4,
при qF = 9 YN max = 2,5.
В проверочном расчете s FP уточняется.
Таблица 3.3. Базовые пределы выносливости s0 F lim b и коэффициенты SF [2,c.187]
| Термообработка | Твердость зубьев | Марки сталей | s0 F lim b МПа | SF | ||
| поверхности | сердцевины | |||||
| Нормализация, улучшение | 180 … 350 НВ | 40, 45, 40Х, 40ХН, 35ХМ и др. | 1,75 ННВ | 1,7 | ||
| Объемная закалка | 45 … 55 HRC Э | 40Х, 40ХН, 40ХФА | 500…550 | 1,7 | ||
| Закалка ТВЧ сквозная с охватом впадин | 48 … 52 HRC Э | 40Х, 40ХН. 35ХМ | 500…600 | 1,7 | ||
| Закалка ТВЧ по всему контуру | 56…62 HRC Э | 27…35 HRC Э | 58, 55ПП,У6 | 1,7 | ||
| 48…52 HRC Э | 40Х, 40ХН, 35ХМ | 600…700 | ||||
| Азотирование | 700…900 HV | 24…40 HRC Э | 38Х2Ю, 38Х2МЮА, 38ХМЮА | 12 НHRC Эсерд + 290 | 1,7 | |
| 550…750 HV | 40Х, 40ХМ, 40Х2НМА | |||||
| Цементация с автоматиче-ским регулированием процесса | 57…62 HRC Э | 30…45 HRC Э | легирован-ные | 850…950 | 1,5 | |
| Цементация | 57…62 HRC Э | легирован-ные | 750…800 | 1,6 1,7 | ||
| Нитроцементация с авто-матическим регулирова-нием процесса | 56…63 HRC Э | 25ХГМ 25ХГТ, 30ХГТ, 35Х | 1,5 | |||
|
|
|
