Привод к лебедке

Скорость скольжения Vs, м/с определяем по формуле

Vs = , (18)

Vs = (4,3 × 9,39 × 16 × ) /1000 = 3,96 м/с

По определенной скорости скольжения из таб.3.5 стр.54 [1] выбираем материал для червячного колеса при Vs < 5 Б

рА10Ж4Н4 способ отливки - "центробежный"; σ в =700 Н/мм 2, σ т =460 Н/мм 2.

Для материала венца червячного колеса по таб.3.6 [1] определяем допускаемые контактные [σ] H и [σ] F изгибные напряжения. При твердости витков червяка ≤ 350 НВ, термообработка - улучшение:

[σ] H = 250 - 25 × Vs, (19)

[σ] H = 250 - 25 × 3,96 = 151 Н/мм 2,

т.к. червяк находится в масляной ванне то не уменьшаем.

Коэффициент долговечности К FL, определяем по формуле

К FL = , (20)

Наработку колес N, циклов, определяем по формуле

N = 573 × ω2 × Lh, (21)

N = 573 × 9,39 × 8409,6 = 45,25 × 10 6 циклов.

Тогда получаем по формуле (20)

К FL = = 0,655.

Для реверсивной передачи

[σ] F = (0,08 × σв + 0,25 × σт) × К FL, (22)

[σ] F = (0,08 ×700 + 0,25 × 460) × 0,655 = 112 Н/мм 2

Открытая косозубая зубчатая передача:

Для шестерни и колеса выбираем марку стали и определяем ее механические характеристики по таб.2.1 [2]:

Шестерня - сталь 40 Х с твердостью ≤ 350 НВ1, термообработка - улучшение; по таб.3.2 для стали 40Х - твердость 235. .262 НВ, σ в = 900 Н/мм 2, σ т = 750 Н/мм 2, σ - 1 = 410 Н/мм 2, D пред = 200 мм, Sпред = 125 мм.

Колесо - сталь 45Л с твердостью ≤ 350 НВ2, термообработка - улучшение; по таб.3.2 [2] для стали 45Л - твердость 207…235 НВ, σ в = 680 Н/мм 2, σ т = 440Н/мм 2, σ - 1 = 285 Н/мм 2, D пред = 315 мм, Sпред = 200мм.

Среднюю твердость зубьев шестерни НВ1ср и колеса НВ2ср определяем по формулам

НВ1ср = (235+262) /2 = 248,5,НВ2ср = (207+235) /2 = 221,НВ1ср - НВ2ср = 248,5-221 = 27,5 < 50

Для материала зубчатой шестерни и колеса определяем допускаемые контактные [σ] H и [σ] F изгибные напряжения

Коэффициент долговечности КHL, определяем по формуле

КHL = , (23)

Наработку шестерни N1, циклов, определяем по формуле

N1 = 573 × ω2 × Lh, (24)

N1 = 573 × 9,39 × 8409,6 = 45,24 × 10 6 циклов

Наработку колеса N2, циклов, определяем по формуле

N2 = 573 × ω3 × Lh, (25)

N2 = 573 × 3,75 × 8409,6 = 18,07 × 10 6 циклов.

Число циклов перемены напряжений NНО, соответствующие пределу выносливости, находим по таб.3.3 с.51 [2] NНО1 = 69,5 × 10 6 циклов, NНО2 = 17 × 10 6 циклов.

Так как N1 < NНО1, N2 > NНО2, то коэффициент долговечности принимаем

КHL2 = 1,КHL1 = , (26)

КHL1 = = 1,07

По таб.3.1 определяем допускаемые контактные напряжения [σ] HО, соответствующее числу циклов перемены напряжений NНО.

Для шестерни

[σ] HО1 = 1,8НВ1 + 67, (27)

[σ] HО1 = 1,8 × 248,5 + 67 = 514,3 H/мм 2

Для колеса

[σ] HО2 = 1,8НВ2 + 67, (28)

[σ] HО2 = 1,8 × 221 + 67 = 464,8 Н/мм 2

Допускаемое контактное напряжение определяем по формулам

[σ] H1 = [σ] HО1 × К нL1, (29)

[σ] H1 = 514,3 × 1,07 = 550,3 Н/мм 2

[σ] H2 = [σ] HО2 × К нL2, (30)

[σ] H2 = 464,8 × 1 = 464,8 Н/мм 2

[σ] H = 0,45 × ([σ] H1 + [σ] H2), (31)

[σ] H = 0,45 × (550,3 + 464,8) = 456,8 Н/мм 2

[σ] H = 456,8 Н/мм 2 < 1,23 [σ] H2 = 571,7 Н/мм 2, условие выполняется.

Коэффициент долговечности К FL, определяем по формуле

К FL = , (32)

где NFО = 4 ×10 6 < N1 и N2,, следовательно К FL1 = К FL2 = 1

По таб.3.1 определяем допускаемое напряжение изгиба, соответствующее числу перемены напряжений NFО.

Для шестерни

[σ] FО1 = 1,03 × HB1ср, (33)

[σ] FО1 = 1,03 × 248,5 = 256 Н/мм 2 предполагая что m<3 мм,

Для колеса

[σ] FО2 = 1,03 × НВ2ср, (34)

[σ] FО2 = 1,03 × 221 = 227,63 Н/мм 2

так как передача реверсивная уменьшаем на 25%

[σ] F2 = 227,63 × 0,75 = 170,75 Н/мм 2

[σ] F1 =256 × 0,75 = 192 Н/мм 2

Составляем таблицу

Таблица 2 - Механические характеристики материалов передач редуктора

 Скачать реферат