Кафедра механизации пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Детали машин и основы конструирования Тема Расчет и проектирование открытой цилиндрической прямозубой передачи. Разработал Хикматуллина Р. Р. группа 231
 Скачать 1.28 Mb.
|
|
3.1 Выбор материалов Из таблицы выбираем понравившиеся нам материалы и вид термообработки для зубчатых колес: Для шестерни принимаем: марку стали 40ХН, термообработка (Т.О.)-улучшение твердость Н=НВ1260 ед. (из диапазона 235…262) Для колеса принимаем: марку стали 45, термообработка (Т.О.)-улучшение твердость Н=НВ2 240 ед. (из диапазона 235…262) 3.2 Контактная прочность
σHlimb - предел контактной выносливости σFlimb - предел изгибной выносливости σHmax - максимальная контактная прочность σFmax - максимальная изгибная прочность σHlimbi = 2*HB+70 Производим расчет контактной прочности для шестерни: σHlimb1=2*260+70=590 МПа SH= 1,1 - коэффициент безопасности, который принимают равным 1,1 при нормализации, улучшения или объемной закалке. Учитывая исходные данные (Lr=10 лет при односменной работе) рассчитаем Kгод и Kсут - коэффициенты использования передачи в году и сутках Среднее количество рабочих дней в году примем приблизительно 250 Кгод=250/365=0,7 Т.к. одна рабочая смена составляет 8 ч, то находим Ксут=8/24=0,33 Рассчитаем ресурс передачи в час по формуле Lh=365*Kгод*24*Kсут*Lr Lh=365*0,7*24*0,33*10=20235,6 часа Далее находим число нагружений N1=NHEI=NFEI=60*n1*c*Lh гдеn1- частота вращения зубчатого колеса, по материалу которого определяют допускаемые напряжения, об/мин с - число зацеплений зуба за один оборот зубчатого колеса (с равно числу колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым) с=1 N1=60*970*1*20235,6=11777119 циклов NHG1=HB13 NHG1=HB13=2603=17576000 циклов ЕслиNi>NHG1, то принимаем Ni=NHG1 , а коэффициент долговечностиKHLiприравниваем к единице, KHL1=1 Таким образом, KHL1=1 [σ]H1= σHlimb1*KHLi/SH ,МПа [σ]H1=590*1/1,1=536,36 МПа Производим расчет контактной прочности для колеса (используем те же формулы что и для шестерни) σHlimb2=2*240+70=550МПа ; SH,Kгод , Kсут и Lhимеют те же значения, что и для шестерни Kгод = 0,7 Kсут= 0,33 SH=1,1 Lh=20235,6 N2=60*450*1*20235,6=54636120 циклов NHG2=HB23=2403=13824000 циклов KHL2=1 [σ]H2=550*1/1,1=500 МПа 3.3 Изгибная прочность Для шестерни σFlimb=1,08*HB σFlimb1=1,08*260=280,8 МПа Базовое число нагруженийNFG=4*106для всех сталей NFG=4*106=4000000 циклов N1=60*970*1*20235,6=11777119 циклов (рассчитано ранее) Т.к. N1>NFG, то коэффициент долговечности KFL1приравниваем к единице, KFL1 =1 YA=1- γA, где YA- коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки γA - коэффициент, принимаемый из нормализованных и улучшенных сталей равным 0,35 из закаленных - 0,25, из азотированных - 0,1. В нашем случае γA=0,35 YA=1-0,35=0,65 SF - коэффициент запаса прочности, который рекомендуют принимать равным 1,75 для зубчатых колес, изготовленных из поковок и равным 2,3 изготовленных из литых заготовок. ПринимаемSF=2,3,Мпа [σ]F1= σFlimb1*KFL1* YA/ SF ,Мпа [σ]F1= σFlimb1*KFL1* YA/ SF=280,8*1*0,65/2,3=79,36 МПа Для колеса (вычисляем точно так же, как и для шестерни) σFlimb2=1,08*240=259,2 МПа NFG=4*106=4000000 циклов N2=60*450*1*20235,6=54636120 циклов (рассчитано ранее) Т.к. N2>NFG , то коэффициент долговечности KFL2приравниваем к единице, KFL2=1 YA=1-0,35=0,65 SF=2,3 [σ]F2= σFlimb2*KFL2* YA/ SF=550*1*0,65/2,3=155,43 МПа |