Проектировочный расчет по контактным напряжениям

Выбор материала зубчатых колес и их термообработки

Материал колес и вид термообработки выбирают в зависимости от требований к габаритам передачи и технологии изготовления.

Преимущественно применяют, стали с упрочненной рабочей поверхностью зубьев. При отсутствии жестких требований к размерам и малой мощности используют улучшенные или нормализованные стали.

В передачах с улучшенными колесами твёрдость шестерни следует делать выше твердости колеса из-за большей частоты её нагружения . Это достигается выбором сталей разных марок или различием в термообработке при одной марке стали.

При колесах с поверхностным упрочнением твердость поверхностей зубьев шестерни и колеса делают одинаковой. Применяют также комбинацию шестерни с поверхностным упрочнением зубьев и улучшенным колесом. Выбор марки стали производится по табл.1.

На чертеже колеса (шестерни) в технических требованиях должны указываться пределы допустимого колебания твердости из расчета единиц от расчетной.

Пример. Если расчетная твердость , на чертеже ставят твердость .

Примечание. * Соотношение между твердостями , и определяют по приложению 1.

Выбор точности изготовления колес

Степень точности колес по плавности и контакту назначают по табл. 2 в зависимости от ожидаемой окружной скорости в зацеплении быстроходной пары редуктора.

 

, м/c, (1)

где - частота вращения шестерни; - вращающий момент на валу шестерни.

Рекомендуемые степени точности

Таблица 2

Для зубчатых колес	Степень точности при скорости в м/с
прямозубых	8 (9)				-
косозубых и шевронных	8 (9)	8 (9)

Примечание. В скобках указаны допустимые степени точности для малоответственных редукторов.

Выбор коэффициента относительной ширины зубчатого венца

Коэффициент относительной ширины зубчатого венца рекомендуют выбирать в пределах, указанных в табл. 3.

Коэффициент относительной ширины зубчатого венца

Таблица 3

При степени точности	5, 6			9, 10
	при	1,5…2	1…1,5	0,75…1	0,75
при	1…1,5	0,7…1	0,5…0,7	0,5

 

Большие значения для косозубых колес при симметричном расположении относительно опор и постоянной нагрузке, когда обеспечивается более равномерное распределение нагрузки по ширине колес и возможна приработка. Для коробок передач . При консольном расположении хотя бы одного из колес . Для открытых передач .

 

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий

Коэффициент - определяют по рис. 1 в зависимости от твердости поверхности зубьев, коэффициента относительной ширины зубчатого венца и расположения колес относительно опор валов.

При уточненном расчёте находят по ГОСТ 21354-87 с учётом упругой линии вала, зазоров в подшипниках и жесткостей зубьев.

Коэффициент

Рис. 1.