Материал зубчатых колес для закрытых передач должен обеспечивать высокую сопротивляемость выкрашиванию поверхностных слоев зубьев. Но так как быстроходная передача менее нагружена, чем тихоходная, то для шестерни и колеса быстроходной передачи используются сталь 40Х ГОСТ 4543-71 и сталь 45 ГОСТ 1050-88 соответственно. В качестве материала для шестерни и колеса тихоходной передачи выберем сталь 20Х ГОСТ 4543-71 и сталь 15Х ГОСТ 4543-71. Твердость зубьев быстроходной передачи
обеспечивает химико-термическое упрочнение: улучшение, а твердость зубьев тихоходной передачи
обеспечивает химико-термическое упрочнение: цементация.
Допускаемые контактные напряжения, МПа, вычисляются отдельно для шестерни и колеса каждой из рассчитываемых передач:
где – пределы контактной выносливости поверхностей зубьев шестерни и колеса быстроходной передачи, соответствующие базовому числу циклов напряжений:
– минимальный коэффициент запаса прочности; при поверхностном упрочнении зубьев 1,2;
– коэффициенты долговечности для шестерни и колеса, определяемые в зависимости от отношения и ; – базовое число циклов контактных напряжений шестерни и колеса;
– эквивалентное число циклов контактных напряжений на зубьях шестерни и колеса, определяемое в зависимости от режима нагружения и продолжительности работы привода. Та как проводится многовариантное проектирование редуктора на ЭВМ, то на данном этапе принимаем
. Тогда:
2.2. Определение коэффициента ширины зубчатого венца в долях диаметра шестерни.
Коэффициент ширины зубчатого венца в долях диаметра шестерни:
где – рабочая ширина зубчатых венцов, равная ширине зубчатого венца колеса, являющегося более узким звеном; – начальный диаметр шестерни.
Так как расположение колес относительно опор симметрично и H11=H12= 240 HB <350 HB, а H21=H22= 550 HB >350 HB, то =0,8 [1, таблица 14].
2.3. Определение
Коэффициент , учитывающий неравномерность распределение нагрузки по длине контактных линий при расчете на контактную выносливость активных поверхностей зубьев. зависит от , твердости и расположения зубчатых колес относительно опор вала. Для быстроходной передачи принимаем =1,13, для тихоходной - =1,17 [1, рис.10].