Курсовая работа: Привод к лебедке

Частота вращения n,

мин - ¹

1435 1435 89,69 35,88

Вращающий момент Т,

Н. м

17,34 14,59 231,16 543,51

3. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

Червячная передача:

Выбираем марку стали для червяка и определяем ее механические характеристики по таб.3.1 с.49 [1] при мощности Р = 2, 192 кВт > 1 кВт. Червяк изготавливается из стали 40Х с твердостью ≥45 НRС_Э ,, термообработка - закалка +ТВЧ по таб.3.2; для стали 40Х - твердость 45…50 НRС_Э ; σ_в = 900 Н/мм ² , σ_т = 750 Н/мм ² , σ_-1 = 410 Н/мм ² ; D_пред = 125 мм, S_пред = 80 мм.

Скорость скольжения V_s , м/с определяем по формуле

V_s = , (18)

V_s = (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 V_s < 5 БрА10Ж4Н4 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 ×V_s , (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 ×L_h , (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 × σ_в + 0,25 × σ_т) × 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, S_пред = 125 мм.

Колесо - сталь 45Л с твердостью ≤ 350 НВ_2, 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, S_пред = 200мм.

Среднюю твердость зубьев шестерни НВ_1ср и колеса НВ_2ср определяем по формулам