Механические характеристики сталей для зубчатых колес

Таблица 3
Марка стали	Термообработка	Твердость поверхностей зубьев HRC	Механические характеристики материала зубьев		с
			, Н/мм2	, Н/мм2
20	Цементация	58 - 63	410	240	19,6
20Г		58 - 63	450	270	19,6
I2XH2		56 - 58	780	590	27,5
I2XH3A		58 - 60	930	630	30,5
I5X		58 - 63	690	490	27,5
18ХГТ		58 - 60	980	830	30,5
20Х		54 - 62	780	640	27,5
20ХН		54 - 62	790	590	27,5
20ХНЗА		58 - 63	930	740	30,5
45	Объемная закалка	37 - 50	590	330	25,5
50		41 - 58	620	340	25,5
40Х		45 - 50	980	830	25,5
40ХН		45 - 50	980	830	25,5
40	Поверхностная закалка	38 - 52	550	270	24
45		45 - 55	500	330	24
50		50 - 57	620	340	24
40Х		50 - 55	740	490	24
40ХН		51 - 57	790	490	24
35Х	Цианирование	48 - 55	830	590	27,5
40Х		48 - 56	880	640	27,5
40ХН		50 - 54	900	690	27,5

Допускаемые контактные напряжения поверхности зубьев в зависимости от их твердости определяют следующим образом.

Для колес из углеродистых и легированных сталей любых марок при твердости  (колеса термически не обрабатываемые, а также подвергнутые нормализации и улучшению)

,

где  коэффициент режима нагрузки ;  число циклов нагружения каждого из зубьев рассчитываемого зубчатого колеса за весь срок службы передачи.

где  частота вращения, 1/мин;    расчетная долговечность, срок службы передачи, можно принимать t = 5000 ч;  число зацеплений зуба за один оборот (обычно а = 1).

При , .

Для стальных колес с твердостью рабочих поверхностей зубьев  (при термообработке)

3. Выбрать коэффициент ширины колеса  ориентируясь на рекомендации, выработанные практикой:

 легко нагруженные передачи ;

 средненагруженные передачи ;

 тяжело нагруженные передачи   ;

 шевронные передачи.

4. Определить расчетный момент на шестерне

 номинальный момент на шестерне, Н∙м;  ватт;    1/мин;  коэффициент нагрузки, можно принимать

5. Из условия контактной прочности определяется межосевое расстояние

 (цилиндрические зубчатые колеса)

где  прямозубые колеса сталь – сталь;     косозубые и шевронные колеса сталь – сталь;  передаточное отношение .

6. Определить ширину венца зубчатого колеса

Полученные значения округлить до стандартного.

7. Определить величину нормального модуля ,  округлить до стандарта из ряда:

40; 50; 63; 80; 100; 125; (140); 160; (180); 200; (225); 250; (280); 315; (355); 400.

Значения без скобок предпочесть значениям в скобках.

8. Задаться углом наклона зубьев (для косозубых передач , для шевронных передач ) проверить параметры передачи так, чтобы

Для шевронной передачи со стандартным модулем в торцовом сечении определить этот модуль

9. Определить суммарное число зубьев передачи

Число зубьев шестерни , но не менее 17 и колеса .

Данные значения округлить до целых чисел, уточнить  и остальные параметры передачи.

10. Определить размеры зубчатых колес:

11. Определить усилия в зацеплении:

Окружная сила

Радиальная сила

Осевая сила

12. Определить окружную скорость передачи

,  мм.