ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Факультет «Транспортные и энергетические системы»

Кафедра «Наземные транспортно-технологические комплексы»

Практическая работа №3

Выбор материала зубчатых передач.

Определение допускаемых напряжении

по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»

Вариант 20

Выполнил студент: Тимофеев И.Е.

Группа: ПС-001

Курс: 3

Факультет: ТЭС

Преподаватель: Козлов М. Н.

Санкт-Петербург

2022

Дано: Схема №20 PII = 6,8641 кВт PIII = 6,5236 кВт ωII = 37,68015 с-1 ωIII = 12,56005 с-1 Lh = 21000 ч	Решение:
	Рис.1

Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости, твёрдость шестерни HB₁ назначается больше твердости колеса HB₂

Выбор материала, термообработки и твердости

Таблица 1

Параметр	Шестерня	Колесо
Материал	Ст 40х
Термообработка	Улучшение + ТВЧ	Улучшение
Твердость	HRC1 ср = 47,5 HB1 ср = 285,5 HRC1 ср = HB1 ср = 450	HB2 ср = 285,5
Допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений	[σ]но1= 14 ∙ 47,5 + 170 = = 835 МПа	[σ]но2= 1,8 ∙ 285,5 + 67 = = 581 МПа
	[σ]1 = 310 МПа	[σ]2=1,03∙285,5=294МПа

---

Проверка:

HB₁-HB₂ = 450 - 285,5=164,5 ≥ 70 МПа – Условия выполняются

Определение допускаемых контактных напряжений [σ]_н

1. 
   Определение коэффициента долговечности зубьев и шестерни K_HL1 и колеса K_HL2:
   

K_HL1 =

где N_H – число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости;

N – число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости

N = 573ωL_H

где ω – угловая скорость соответствующего вала

L_H – срок службы привода, ч

K_HL1 = = 0.73

Для зубчатого колеса:

K_HL2 = = 0.74

Так как K_HL1 и K_HL2 < 1, то принимаем значения равные 1.

Определение допускаемых контактных напряжений для зубьев шестерни [σ]_н1 и колеса [σ]_н2.

[σ]_н1 = K_HL1 ∙ [σ]_но1 = 1∙835 = 835 МПа

[σ]_н2 = K_HL2 ∙ [σ]_но2 = 1∙581 = 581 МПа

Зубчатые передачи с прямыми зубами рассчитывают по среднему допускаемому контактному напряжению:

[σ_н] = 0,45 ∙ ([σ]_н1+[σ]_н2) = 0,45 (835+581) = 637,2 МПа

Проверка условий:

[σ_н] ≤ 1,23 [σ]_н2 = 637,2 МПа ≤ 714,63 МПа – условие выполняется

Определение допускаемых напряжений изгиба [σ]_F,

Коэффициент долговечности для зубьев шестерни K_FL1 и колеса K_FL2

K_FL1 =

где N_F0 = 4 ∙ 10⁶ – число циклов перемены напряжений для всех сталей, соответствующих пределу выносливости

N – число циклов перемены напряжений за весь срок службы.

K_FL1 = = 0,45

Для зубчатого колеса:

K_FL2 = = 0,55

Так как K_FL1 и K_FL2 <1, то принимаем значения равные 1.

[σ]_F1 = K_FL1 ∙ [σ]_но1 = 1∙310 = 310 МПа

[σ]_F2 = K_FL

---

₂ ∙ [σ]_но2 = 1∙294 = 294 МПа

Механические характеристики материалов зубчатых передач. Таблица 2

Элемент	Марка стали	Термо-обработка	HBср	σ-1	σr	[σ]H	[σ]F
			HBср	Н/мм2
Шестерня	Ст40х	У+ТВЧ	285.5	410	900	835	310
Колесо	Ст40х	У	285.5	410	900	581	294

---

Смотрите также файлы

• Типовые контрольные вопросы, необходимые для оценки результатов освоения опоп во.doc

• Информация о запросе Идентификационный номер запроса 1460537015.pdf

• Артикуляционная гимнастика.ppt

• Производственной практики (нужное подчеркнуть) Профессиональный модуль.docx

• 1. Изучить фабулу задания.pdf