2015-06-16
623
Для сравнения величин параметров зубчатых передач в нижеследующих расчетах было принято три варианта сочетаний видов термообработки зубьев шестерни z 1 и колеса z 2, приведенные в табл. 2.1.
Таблица 2.1. Стали и термообработка зубьев z 1и z 2
| Параметры | Стали и их термообработка по вариантам | ||
| шестерня z 1 | 40XH | 40XH | 25ХГНМ |
| колесо z 2 | 40XH | 40XH | 25ХГНМ |
| шестерня z 1 | ТВЧ1 | ТВЧ1 | Ц1 |
| колесо z 2 | У2 | ТВЧ2 | Ц2 |
| Примечания: 1. Здесь и дальше обозначено: ТВЧ – поверхностная закалка токами высокой частоты; У – улучшение; Ц- цементация. 2. В курсовом проекте рекомендуется для мелкосерийного и единичного производств использовать ТВЧ1+У2 или ТВЧ1+ТВЧ2; для крупносерийного и массового производств – ТВЧ1+ТВЧ2, Ц1+ТВЧ2, Ц1+Ц2, а также нитроцементацию (НЦ) или азотирование (А). |
Механические характеристики сталей после термообработки (ТО) [1, с.5] представлены в табл. 2.2.
Таблица 2.2. Механические характеристики зубьев
| Вариант видов ТО | Зубья | Термообработка | Твердость средняя | sв, МПа | sт, МПа | ||||
| поверхности Н 0 | сердцевины Нк | ||||||||
| в единицах | |||||||||
| НВ | HRC Э | HV | НВ | HV | |||||
| z 1 z 2 | ТВЧ1 У2 | 50,5 - | |||||||
| z 1 z 2 | ТВЧ1 ТВЧ2 | 50,5 | |||||||
| z 1 z 2 | Ц1 Ц2 | 59,5 | |||||||
| Примечания: 1. Связь между единицами твердости приведена в [1, с.3, рис.1.1]. 2. Здесь даны средние твердости из [1, с.5, табл.1.1]. 3. Размеры заготовок z 1 и z 2 предположены меньшими, чем D и S, указанные в [1, с.5]. |
Режим работы передачи
Коэффициент приведения заданного переменного режима (рис.1.2) к эквивалентному постоянному [1, с.8]:
m = S (Ti / T max) m (Lhi / Lh), (2.1)
где Т max = Т.
Результаты расчета по формуле (2.1) приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3 Коэффициенты приведения m
| Вариант ТО | mН | m Н | mF | m F |
| 1. ТВЧ1 + У2 | 0,667 | 0,614 | ||
| 2. ТВЧ1 + ТВЧ2 | 0,667 | 0,614 | ||
| 3. Ц1 + Ц2 | 0,667 | 0,603 |
Ресурс работы передачи в часах [1, с.8]:
Lh = 365×24 k Г k C h = 365×24×0,3×0,66×5 = 8670 ч. (2.2)
Расчеты [1, с.8] суммарных N S = 60 ncLh (при с = 1) и эквивалентных
NE = m N S чисел перемены напряжений, а также их сравнение с базовыми NH lim
[1, с.9, табл.2.2], NF lim = 4×10 6 даны в табл.2.4.
Таблица 2.4. Числа циклов N S, NE, N lim в миллионах
| Зубчатое колесо в соответствии с рис.1.1 | n, мин-1 | Числа циклов, миллионы | Сравнение NНЕ с NH lim по вариантам | ||||
| N S | NНЕ | NH lim по вариантам ТО | |||||
| z 1Б | 81,7 | 81,7 | NНЕ > NH lim | ||||
| z 2Б | 146,83 | 76,4 | 23,4 | ||||
| z 1Т | 146,83 | 76,4 | 81,7 | NНЕ < NH lim | |||
| z 2Т | 29,37 | 15,3 | 10,2 | 23,4 |
Окончание табл. 2.4.
| Зубчатое колесо в соответствии с рис.1.1 | Числа циклов, миллионы | Сравнение NFE c NF lim | ||
| NFE по вариантам | NF lim | |||
| 1и2 | ||||
| z 1Б | Для всех вариантов ТО и z NFЕ > NF lim | |||
| z 2Б | 46,9 | 46,1 | ||
| z 1Т | 46,9 | 46,1 | ||
| z 2Т | 9,39 | 9,23 |
