- •Передаточное отношение одноступенчатых и многоступенчатых зубчатых передач
- •К.П.Д., охлаждение и смазка
- •Материалы и термообработка
- •Допускаемые напряжения Допускаемые контактные напряжения при расчете на выносливость
- •Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость
- •Приближенные значения пределов изгибной выносливости зубьев f lim b
- •Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев при перегрузках
Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость
(8.12)
где F1im b – базовый предел выносливости зубьев по излому от напряжений изгиба. ЗначенияF1im bопределяют экспериментально на зубчатых колесах. Рекомендации, выработанные на базе этих исследований, приведены в табл. 8.1;SF– коэффициент безопасности; рекомендуютSF1,72,2 – верхние значения для литых заготовок; КFC- коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки (например, реверсивные передачи, сателлиты планетарных передач и т.п.);KFC = 1 – односторонняя нагрузка;
KFC = 0,80,7 – реверсивная нагрузка (большие значения приHB350);KFL - коэффициент долговечности.
При HB350, а также для зубчатых колес со шлифованной переходной поверхностью зубьев
.
Таблица 8.1
Приближенные значения пределов изгибной выносливости зубьев f lim b
Способ термической или химико-термической обработки зубьев |
Твердость зубьев |
Группа стали |
F lim b, кгс/см2 | ||
поверхности |
сердцевины
| ||||
Нормализация, улучшение |
HB от 180 до 300 |
Углеродистая и легированная (например, 40, 45, 40Х, 40ХН, 40ХФА) |
2600 + 10 HB | ||
Объемная закалка |
HRC от 45 до 55 |
Легированная (например, 40Х, 40ХН, 40ХФА) |
5500 6000 | ||
Азотирование |
HV от 550 до 750 |
HRC от 23 до 42 |
Легированная (например, 38 ХМЮА, 40Х, 40ХФА) |
430 + 190 HRC | |
Цементация |
HRC от 56 до 62 |
HRC от 32 до 45 |
Легированная (например, 20Х, 12ХНЗА, 25ХГТ) |
7500 8500 |
Примечание. В расчет принимают среднее значение твердости в пределах допустимого отклонения.
При НВ > 350 и нешлифованной переходной поверхностью
где NF0 – базовое число циклов; рекомендуют принимать NF0 = 4 106 для всех сталей.
При постоянном режиме нагрузки эквивалентное число циклов NFE определяется по формуле (8.9). При переменном режиме нагрузки, по аналогии с формулой (8.11),
NFE = 60c (Ti / T1)m niti (8/13)
Показатель кривой выносливости рекомендуют принимать: m = 6 для нормализованных и улучшенных сталей, а также при поверхностном упрочнении, если переходная поверхность шлифуется; m = 9 для закаленных сталей.
Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев при перегрузках
Максимальные моменты (см., например, момент Тmax на рис.8.4), неучтенные при расчете на выносливость, могут привести к потере статической прочности зубьев. Поэтому после определения размеров передачи по условию выносливости необходимо проверить статическую прочность при перегрузках.
Максимальные контактные напряжения Н max при перегрузке моментом Тmax можно выразить через известное напряжение Н – см.формулу ( ) или ( )
(8.14)
где Т1Н – расчетный момент по контактной выносливости зубьев; [H]max – предельное допускаемое напряжение; [H]max = 2,8 т при нормализации, улучшении или объемной закалке зубьев (т – предел текучести материала); [H]max = 400НRС при цементации зубьев и закалке т.в.ч., [H]max = 30НV при азотировании зубьев.
Аналогично, максимальные напряжения изгиба
(8.15)
где F , Т1F – напряжение и момент при расчете на выносливость ; [F]max – предельное допускаемое напряжение:
[F]max 0,8т при НВ 350;
[F]max 0,6т при НВ 350 (в – предел прочности материала).