|
После
этого приступим к расчету конической передачи. В данном и последующих примерах
расчет будем вести только для одного вида материала и термической обработки.
Учащиеся могут выполнять расчеты, используя современную вычислительную технику,
для нескольких материалов и видов их термообработки и затем выбрать наиболее
подходящий вариант.
Выберем в этом примере для
колеса и шестерни сталь марки 40Х с термообработкой по II варианту, т. е. термообработка
колеса — улучшение 269...302
НВ, а шестерни — закалка ТВЧ; 45...50 HRC. Средняя твердость (2.1): для колеса
НВср
= 0,5 (HBmin + HBmax) = 0,5 (269+
302) = 285,5;
Для
шестерни HRCc? = 0,5(45 + 50) = 47,5 или НВср = 450 (см. с. 13).
База испытании при расчете на контактную прочность (2.2):
для колеса TVHO2 = (HBj3 = (285,5)3 = 2,3-107; для
шестерни NH01 =4503 = 9,1 · 107.
То же, при расчете на изгиб = 4-106.
Действительные числа циклов нагружений (2.3): для колеса N2 =
60n2Lh = 60 U3,7-40000 = 3,43-108;
для шестерни ^ =
^ = 3,43-10^3,15=10,8-108.
Так
как N>NH0 и 7V>4-106, то
коэффициенты долговечности KHL= 1,0 и KFL=
1,0.
Следовательно, допускаемые
контактные напряжения и напряжения изгиба (2.6):
[а]я = [а]яо и [a]F = [a]F0.
По
формулам табл. 2.2 допускаемые напряжения [а]яо и [a]F0, соответствующие
базовым числам NH0 и 7VF0, равны:
для
колеса МЯ02 = 1,8-285,5 + 67 = 581 Н/мм2;
MF02 = =
1,03-285,5 = 2?4Ή/μμ2;
для
шестерни [а]Я01 = 14-47,5+170 = 835 Н/мм2; [a]F01 = = 310 Н/мм2.
В расчетную формулу подставляем [σ]Η = 581 Н/мм2. Так
как колеса прямозубые, то коэффициент уя = 0,85. Для режима
термообработки II коэффициент Кн^= 1,0.
После этого приступаем к расчету передачи.
1. По
формуле (2.33) диаметр внешней делительной окружности колеса
2.
Угол делительных конусов колеса и шестерни
(2.34): 52
= arctgM = arctg3,l 5 =
72,387°; sin52
= cos51
=0,953;
δχ =90° —δ2 = 90° —72,387=
17,613°. Конусное расстояние (2.35)
Re = ^2/(2sin52) = 243,2(2-0,953)= 127,597 мм. Ширина колес
(2.36)
Ь =
0,285 Re = 0,285 · 127,597 = 36,365 « 36 мм.
3.
Модуль передачи. Коэффициент KF^= 1, так как
колеса полностью прирабатываются (II вариант термообработки). Для прямозубых колес
коэффициент uF = 0,85. Допускаемое напряжение изгиба для колеса [a]F = 294 Н/мм2
(оно меньше, чем для шестерни). После подстановки в формулу (2.37) получаем
|
