2015-05-06
846
Прежде, чем приступить к расчету допускаемых напряжений, нужно определить твердость зубьев колес. Твердость колес зависит от марки стали, из которого они изготовлены и способа ее термообработки. В таблице 3.1. представлены характеристики некоторых сталей.
Твердость определяется следующим образом:
1) колесо и шестерня передачи изготавливаются из одной марки стали;
2) для шестерни выбирается такой способ термообработки стали, при котором твердость выше (например, Ст.45: колесо – улучшение, твердость 235…262 НВ, шестерня – улучшение, твердость 269…302 НВ);
3) из представленного диапазона твердости вычисляется средняя твердость 
, стали IV группы выбираются одинаковыми для шестерни и колеса.
Таблица 3.1. Механические характеристики некоторых сталей
| Марка стали | Термообработка | Предельные размеры заготовки, мм | Твердость зубьев на поверхности | σ Т, Н/мм2 | |
| D пр | S пр | ||||
| Ст.45 | Улучшение Улучшение | 235…262 НВ 269…302 НВ | |||
| Ст.40Х | Улучшение Улучшение Улучшение и закалка ТВЧ | 235…262 НВ 269…302 НВ 440…508 НВ | |||
| Ст.40ХН, Ст.35ХМ | Улучшение Улучшение Улучшение и закалка ТВЧ | 235…262 НВ 269…302 НВ 451…521 НВ | |||
| Ст.20Х, Ст.20ХН2М, Ст.18ГТ | Улучшение, цементация и закалка | 545…641 НВ |
2. Допускаемые контактные напряжения, МПа
|
|
|
,
где индексы "1" и "2" (здесь и далее) определяет параметры шестерни и колеса соответственно;
sHO - предел контактной усталости поверхности зубьев, МПа:
, где НВ – средняя твердость соответственно колеса и шестерни;
[ SH ] - коэффициент безопасности ([ SH ] = 1,1...1,2);
КHL - коэффициент долговечности (KHL= 1,0...2,6).
.
3. Допускаемое напряжение изгиба для материала зуба, МПа
,
где sFO - предел выносливости зубьев при изгибе (зависит от термообработки), МПа: sFO = 1,8 НВ;
[ SF ] - коэффициент безопасности ([ SF ] = 1,25...2,3);
KFC - коэффициент, учитывающий влияние приложения нагрузки (при одностороннем приложении нагрузки КFC = 1);
KFL - коэффициент долговечности зубьев (КFL= 1,0...2,1).
