Привод буровой лебедки
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
? низкая твердость H < 350 HB допускает возможность зубонарезания с достаточной точностью (степень точности 8 и 7 по ГОСТ 1643-81) без отделочных операций, что используется как средство для снижения затрат. Применение других видов термообработки вызывает заметное искажение размеров и формы зубьев (коробление). При высоких требованиях к точности такие колеса подвергают отделочным операциям - зубошлифованию, притирке на специальных станках, обкатке и т.п., что повышает стоимость колес в десятки раз.
Зубчатые колеса с низкой твердостью хорошо прирабатываются, особенно, если зубья шестерни имеют твердость больше, чем у колес на (80…200) HB. У косозубых колес перепад твердости выше. Хорошие результаты обеспечивает закалка ТВЧ зубьев шестерен с HRC 45…55 и термоулучшение колес до 280…350 HB.
При выборе материалов необходимо руководствоваться информацией, указанной в табл. 1.10 [1] и стремиться к получению допускаемых напряжений возможно близких к ним величин [sH]Б и [sH]Т.
Таблица 2
Термообработка или хим. терм. обработкаМарки стали ГОСТ 4543-81sH0, МПаsF0, МПаSHSFНормализация, улучшение,180…220 HB;260…320 HB40Х, 40ХН, 35ХМ, 45ХЦ, Сталь 452HB + 701,8HB1,11,75Закалка ТВЧ, поверхность 45…55HRC,сердцевина 240…300HB40Х, 40ХН, 35ХМ, 35ХТСА17HRC+2009001,21,75Цементация, нитроцементация поверхность 60…63 HRC, сердцевина 300…400 HRC20Х, 20ХНМ, 18ХГТ, 12ХН3А23HRC750…10001,21,5
Материалы и обработку зубчатых колес выбираем по таблице 8.9[3]
Тихоходная ступень редуктора:
Материал шестерни - Сталь35ХМ;
Поверхностная твердость зубьев - HRC 45…55
Улучшение и закалка ТВЧ
Материал колеса - Сталь40Х;
Поверхностная твердость зубьев 350HB;
Термообработка - улучшение.
.1.1 Допускаемые контактные напряжения
Допускаемые контактные напряжения рассчитаем по формуле:
,
где - допускаемые контактные напряжения для колеса тихоходной ступени;
- допускаемые контактные напряжения для шестерни тихоходной ступени;
- меньшее из двух.
где - предел длительной прочности, соответствующий базовому числу циклов;
SH - коэффициент безопасности.
ZN - коэффициент долговечности.
Для колеса по таблице 8,9[3] определяем:
=2HB+70;
=2350+70=770 (МПа);
=1,2
Коэффициент долговечности определяем по формуле 8,61[3].
=;
где NHG1 = 30HB 2,4=30350 2,4 =38,2710 6;
NHE1 - эквивалентное число циклов;
NHE1 = NH ?H = 60 nw n1 Lh mH =60194018000,18 = 18106;
где nw - число зацеплений, в которое входит шестерня или колесо за один оборот, nw = 1;
n1 - соответствующая частота вращения;
Lh - ресурс привода;
mH - коэффициент режима, определяемый по табл. 8.10 [3] в зависимости от категории режима.
Рассчитаем коэффициент долговечности:
;
Допускаемые контактные напряжения:
Для шестерни по таблице 8,9[3] определяем:
=17HRC+200;
=1745+200=965 (МПа);
=1,2
Коэффициент долговечности.
=;
где NHG2 = 2510 6- по рисунку 8.40 [3].
NHE2 - эквивалентное число циклов, соответствующее
NHE2 = NH ?H = 60 nw n2 Lh mH =601169,0618000,18=3,310 6;
Рассчитаем коэффициент долговечности:
;
Допускаемые контактные напряжения:
Рассчитаем допускаемые контактные напряжения:
6.1.2 Допускаемые изгибные напряжения
Допускаемое напряжение изгиба определим по формуле:
,
где ?Flim - предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба;
YА - коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (при односторонней нагрузке KFC=1);
YR - коэффициент, учитывающий шероховатость переходной кривой.(YR = 1 при шероховатости RZ 40 мкм);
YN - коэффициент долговечности;
SF - коэффициент безопасности;
Рассчитаем пределы выносливости для колеса и шестерни (табл.8.9 [3]);
?Flim1 = 1,8НВ = 1,8350 = 630 (МПа);
?Flim2 = 650 (МПа);
Принимаем значение коэффициентов безопасности для шестерни и колеса
SF = 1,75 по табл.8.9 [3];
Коэффициент долговечности определим по формуле :
- для колеса;
- для шестерни,
где NFG = 410 6 - базовое число циклов;
NFE - эквивалентное число циклов;
Эквивалентное число циклов определим по формуле:
NFE =?F Nк,
где ?F - коэффициент эквивалентности по табл.8.10 [3],
для шестерни: ?F = 0,016;
для колеса: ?F = 0,038.
Nк - число циклов перемены напряжений за весь срок службы;
Nк = 60сnLH,,
где с - число зацеплений зуба за один оборот колеса;
n - частота вращения;
LH - ресурс;
NFE1 =?F1 Nк1 = 60с n1LH ?F1 = 60194018000,016 = 1,610 6;
NFE2 =?F2 Nк2 = 60с n2LH ?F2 = 601169,0618000,038 = 0,710 6;
Получим:
Допускаемые изгибные напряжения равны:
6.2 Проверочный расчет тихоходной ступени на прочность
.2.1 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Контактные напряжения определяются по формуле:
Коэффициент расчетной нагрузки:
KH = KHbKHVKHa,
где KHb - коэффициент концентрации нагрузки;
KHV - коэффициент динамической нагрузки;
KHa - коэффициент распределения нагрузки между зубьями.
Коэффициент распределения нагрузки между зубьями при v = 0,585 м/с KHa=1,07 по табл. 8.7 [3]).
Коэффициент ширины шестерни относительно диаметра:
ybd = ;
<