Рекомендуемые сочетания твердостей и термообработки

Зубчатый элемент	Твердость и термообработка
Шестерня	Н £ 350 НВ улучшение	Н > 350 НВ улучшение и закалка ТВЧ, улучшение и цементация, улучшение и азотирование	Н > 350 НВ улучшение и закалка ТВЧ, улучшение и цементация, улучшение и азотирование
Колесо	Н £ 350 НВ нормализация	Н £ 350 НВ улучшение	Н > 350 НВ улучшение и закалка ТВЧ, улучшение и цементация, улучшение и азотирование

Размеры сечений заготовок D и S приведены ниже (табл.1.2).

Таблица 1.2

Механические характеристики сталей для изготовления зубчатых колёс

Марка стали	Размеры, мм	НВ сердцевина	HRC поверхность	sв, МПа	sт, МПа	Термообработка
D	S
	любой	любой	163...192	—			Нормализация
	любой 125	любой 80	179...207 235...262 269...302	— — —	600 780 890	320 540 650	То же Улучшение То же
40Х 40Х 40Х	200 125 125		235...262 269...302 269...302	— — 45...50	790 900 900	640 750 750	То же То же Улучшение и закалка ТВЧ
35ХМ 35ХМ 35ХМ	315 200 200	200 125 125	235...262 269...302 269...302	— — 48...53	800 920 920	670 790 790	Улучшение То же Улучшение и закалка ТВЧ
40ХН 40ХН 40ХН	315 200 200	200 125 125	235...262 269...302 269...302	— — 48...53	800 920 920	630 750 750	Улучшение То же Улучшение и закалка ТВЧ
45ХЦ 45ХЦ 45ХЦ	315 200 200	200 125 125	235...262 269...302 269...302	— — 50...56	830 950 950	660 780 780	Улучшение То же Улучшение и закалка ТВЧ
20ХНМ			300...400	56...63			Улучшение и цементация
18ХГТ			300¸400	56...63			То же
12ХН3А			300¸400	56...63			То же
25ХГИМ			300¸400	56...63			Улучшение и цементация и закалка
40ХНМА			269...302	50...56			Улучшение и азотирование
35Л	любой	любой	163...207	—			Нормализация
45Л			207...235	—			Улучшение
50ГЛ			235...262	—			То же

ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ПЕРЕДАЧ

Необходимые исходные данные для расчета цилиндрических, конических и коническо-цилиндрических редукторов обобщаются в табличном виде по формам, приведенным табл.2.1 и табл.2.2.

Таблица 2.1

ОБЩИЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА РЕДУКТОРОВ

			Число вариантов по:		Ресурс	Коэффициент
Фамилия	Группа	Задание-вариант	передаточ­ному числу	Твердости зубьев	Тип редуктора	работы редуктора, Ч	a	b
xxxxx	MAX-31	10-6						0.6	0.17	0.83

 

Таблица 2.2

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕДАЧ РЕДУКТОРА

N п/п

Наименование и размерность параметров

Значение параметров

Порядковый номер ступени передачи

Тип передачи

Мощность на валу колеса, кВт

3.61

Не

заполняется

Коэффициент ширины по межосевому расстоянию

0.315

Частота вращения вала шестерни (червяка), мин-1

Не

заполняется

Передаточное число

3.55

3.15

4.5

3.15

2.8

Номер материала червячного колеса

Не заполняется

Отношение Тмакс/Тном

2.2

2.2

2.2

Не

заполняется

Твердость зубьев шестерни, HRC

Предел текучести материала шестерни, МПа

Твердость зубьев колеса, HRC

Предел текучести материала колеса, MПа

 

При заполнении таблиц значения параметров принимаются на основе следующих рекомендаций:

1. Число вариантов расчета по передаточному числу определяется по распечатке энергокинематического расчета [1] и равно количеству марок электродвигателей и соответственно числу вариантов разбивки передаточных чисел, которые применимы в данном приводе. Это число лежит в диапазоне 1...4.

2. Число вариантов расчета по твердости рабочих поверхностей зубьев устанавливается при выборе материала зубчатой пары в соответствии с рекомендациями п.1 и табл.1.1. Это число может иметь значения 1, 2, 3.

3. Условные обозначения типов редукторов (рис.1):

 

Рис 1. Кинематические схемы редукторов: 1 – одноступенчатый цилиндрический; 2 – одноступенчатый конический; 4 – соосный цилиндрический; 5 – двухступенчатый цилиндрический; 6 – коническо-цилиндрический; 10 – трехступенчатый цилиндрический; 11 – трехступенчатый коническо-цилиндрический.

 

открытая цилиндрическая или коническая передача – 0;

одноступенчатый цилиндрический редуктор – 1;

одноступенчатый конический редуктор – 2;

соосный редуктор – 4;

двухступенчатый цилиндрический редуктор

по развернутой или раздвоенной схемам–5;

двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор – 6;

трехступенчатый цилиндрический редуктор – 10;

трехступенчатый коническо-цилиндрический редуктор – 11.

4. Ресурс работы редуктора (передачи) принимается на основании технического задания или рассчитывается по формуле:

 

t = 365×24×K_год× K_сут×L, ч

 

где K_год – коэффициент годового использования привода; K_сут – коэффициент

суточного использования привода; L – срок службы привода, лет.

Значения K_год, K_сут и L определяются техническим заданием.

5. Коэффициентa при переменном режиме работы представляет собой отношение моментов T_i / T_max, с которыми работает передача. Значенияaопределяются по заданному графику нагрузки (см. техническое задание). В табл. 2.1 вносятся четыре значения коэффициента, причем, вместо недостающих значений вписываются нули. При постоянном режиме работы a имеет одно вещественное значение, равное 1, а остальные три значения равны нулю.

. Коэффициент b при переменном режиме работы представляет собой отношение времен t_i / t, где t_i– это время действия момента T_i, аt– полное время работы передачи. Значения b определяются по графику нагрузки (см. техническое задание). В табл. 2.1 вносятся четыре значения коэффициента, причем, вместо недостающих значений вписываются нули. При постоянном режиме работы b имеет одно вещественное значение, равное 1, а остальные три значения равны нулю.

7. Условные обозначения типов передач (рис.2):

коническая прямозубая – 1;

коническая с круговым зубом – 2;

цилиндрическая прямозубая – 3;

цилиндрическая косозубая – 4;

цилиндрическая шевронная – 5;

цилиндрическая с раздвоенным шевроном – 6;

коническая открытая – 7;

цилиндрическая открытая – 8.

8. Мощность на валу колеса первой ступени определяется исходя из мощности электродвигателя и КПД элементов привода. В общем случае справедливо выражение, связывающее мощности на следующем P_i+1 и предыдущем валу P_iP_i+1= P_i × h_I, _i+1,

где h_I, _i+1 – КПД, учитывающий потери мощности на участке между валами.

Значения КПД принимаются те же, которые были приняты при расчете КПД привода в энергокинематическом расчете [1]. Значения КПД элементов привода даны табл. 2.3.

 

Рис 2. Условные обозначения типов передач:

1 – коническая прямозубая; 2 – коническая с круговым зубом; 3 – цилиндрическая прямозубая; 4 – цилиндрическая косозубая; 5 – цилиндрическая шевронная; 6 – цилиндрическая с раздвоенным шевроном.

Таблица 2.3