Машиностроительное конструирование Начертательная геометрия Требования к чертежам деталей Выполнение рабочих чертежей деталей

Машиностроительное конструирование

Пpедел контактной выносливости при базовом числе циклов

Способ термохимической обработки зубьев

Средняя твердость поверхностей зубьев

Сталь

sH lim b,

МПа

Нормализация или улуч-

Шение

НВ < 350

Углеродисгая и легированная

2 НВ + 70

Объемная закалка

HRC 38-50

18 HRC + 150

Поверхностная закалка

HRC 40-50

17 HRC + 200

Цементация и нитро-

цементация

HRC > 56

Легированная

23 HRC

Азотирование

HV 550 -750

1050

 Примечание. Базовое число циклов NHO определяют в зависимости от твердости стали, при твердости НВ < 200 принимают NHO = 107; при твердости НВ 200-500 значение NHO возрастает по линейному закону от 107 до 6 . 107.

3.3. Механические свойства сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес

Марка стали

Диаметр заготовки, мм

Предел прочности, sв, МПа

Предел текучести,

sт, МПа

Твердость НВ (средняя)

Термообработка

45

100-500

570

290

190

Нормализация

45

До 90

90-120

Св. 120

780

730

690

440

390

340

230

210

200

Улучшение

30ХГС

До 140

Св. 140

1020

930

840

740

260

250

40Х

До 120

120-160

Св. 160

930

880

830

690

590

540

270

260

245

40ХН

До 150

150-180

Св.180

930

880

835

690

590

540

280

265

250

Продолжение табл. 3.3.

Марка стали

Диаметр заготовки, мм

Предел прочности,

sв, МПа

Предел текучести,

sт, МПа

Твердость НВ (средняя)

Термообработка

40Л

45Л

-

520

540

290

310

160

180

Нормализация

35ГЛ

35ХГСЛ

-

590

790

340

590

190

220

Улучшение

Марка стали

Твердость,

HRC

Термообработка

30ХГС, 35ХМ, 40Х, 40ХН

12ХН3А, 18Х2Н4МА, 20ХМ

20ХГМ, 25ХГТ, 30ХГТ, 35Х

30Х2МЮА, 38Х2Ю, 40Х

40Х, 40ХН, 35ХМ

45 – 55

50 – 63

56 – 63

56 – 63

45 – 63

Заказка

Цементация, закалка

Нитроцементация

Азотирование

Поверхностная закалка с нагревом ТВЧ

Для непрямозубых колес расчетное допускаемое контакт­ное напряжение

[sн] = 0,45 ([sН1] + [sН2]), (3.10)

где [sН1] и [sН2]  — допускаемые контактные напряжения соот­ветственно для шестерни и колеса; после определения этих величин следует проверить выполнение условия

[sН] £ 1,23 [sН min],

где [sН  min], как правило, равно [sН2].

Последовательность проектировочного расчета

1. Определяют величины, входящие в правую часть формулы (3.7), соответственно для прямозубых или косозубых передач; при этом передаваемый момент Т2 входит в число заданных (исходных) величин; коэффициент KHb и допускаемое напряже­ние [sН] находят по приведенным выше данным; передаточное число u равно отношению чисел зубьев колеса и шестерни; так как z1 и z2 в начале расчета еще не установлены, то принимают

где угловые скорости w1, w2 или частоты вращения n1, п2 обусловлены заданием. Если поставлено условие придерживаться стандартных значений и, то следует округлить вычисленное значение и до величины по ГОСТ 2185-66:

1-й ряд: 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5;  3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0;

2-й ряд: 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55;  4,5; 5,6; 7,1; 9.0; 11,2.

Первый ряд следует предпочитать второму.

Стандартные значения передаточного числа следует рас­сматривать как номинальные. В дальнейшем при установлении значений z1 и z2 уточняют фактическую величину u.

Коэффициенты ширины венца yba рекомендуется выбирать из ряда по ГОСТ 2185-66: 0,10; 0,125; 0,16; 0,25; 0,315; 0,40; 0,50; 0,63; 0,80; 1,00; 1.25.

Для прямозубых колес рекомендуется ограничивать yba£ 0,25; для косозубых предпочтительно принимать yba = 0,25 ¸ 0,63, проверяя (при yba < 0,4) выполнение условия

2. Определяют межосевое расстояние aw по формуле (3.7) и округляют его до ближайшего значения по ГОСТ 2185-66 (в мм):

1-й ряд: 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500;

2-й ряд: 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450, 560, 710, 900, 1120, 1400, 1800, 2240.

Первый ряд следует предпочитать второму.

3. Выбирают модуль в интервале (0,01—0,02) aw и вырав­нивают его по ГОСТ 9563-60* (в мм):

1-й ряд: 1; 1,25; 2; 2,5; 3;  4; 6; 8; 10; 12; 16; 20.

2-й ряд: 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 7;  9; 11; 14; 18; 22.

Первый ряд следует предпочитать второму.

Для косозубых колес стандартным модулем считают нор­мальный тп. Для шевронных колес стандартным модулем мо­жет быть как нормальный модуль тn так и окружной mt.

4. Определяют суммарное число зубьев zS = z1 + z2.

Для колес со стандартным окружным модулем (прямозубых и шевронных)

Для косозубых  и шевронных со стандартным нормальным модулем

Угол наклона линии зуба b принимают для косозубых колес в интервале b = 8¸15о, для шевронных b = 25¸40о (до 45о).

5. Определяют числа зубьев шестерни и колеса:

По округленным значениям z1 и z2 уточняют передаточное число

Подпись:

Расхождение с принятым ранее номинальным передаточным отношением не должно превышать 2,5 % при u £ 4,5 и 4 % при и > 4,5.

После всех указанных округлений необходимо проверить межосевое расстояние: для прямозубых и шевронных колес со стандартным окружным модулем

обычно такая проверка подтверждает отсутствие расхождения; для косозубых и шевронных колес с нормальным стандартным модулем

При проверке может обнаружиться несоответствие полу­ченного результата с ранее принятым значением aw по стандарту. В этом случае надо устранить расхождение изменением угла b:


Вычисление надо выполнять с точностью до пяти знача­щих цифр. Затем рекомендуется проверить расчеты, определив

  с точностью до сотых долей миллиметра, и убедиться, что принятое ранее


На главную