4.2. Допустимі напруження на згин
У розрахунках зубців на втому при згині допустимі напруження призначають окремо для зубців шестерні [σ]F1 та колеса [σ]F2 за формулою:
, (4.4)
де σFlimb – межа витривалості зубців при згині, що відповідає базовому числу циклів випробувань NFO = 4·106 при коефіцієнті асиметрії R = 0;
σFlimb=(11…13)
для
гартованих зубців.
KFL – коефіцієнт довговічності;
KFC – коефіцієнт, що враховує напрям прикладання зусиль до зубців:
[S]F – нормативний коефіцієнт запасу:
-
для заготовок, отриманих куванням;
Коефіцієнт довговічності призначають за такими рекомендаціями:
(4.5)
Тут
- еквівалентне
число циклів навантаження;
(4.6)
m – показник кривої втоми; для зубців із нешліфованою перехідною поверхнею і твердістю HB > 350 кгс/мм2 приймають m = 9, в усіх інших випадках m = 6.
Обчислюємо еквівалентне число циклів:
Отже,
для всіх коліс
,
а це означає, що
σFlimb=(11…13)
;
МПа.
Призначаємо допустимі напруження:
МПа;
Колеса проходять перевірку на попередження руйнувань зубців при дії максимальних моментів. Допустимі граничні напруження для цього випадку:
,
(4.7)
МПа;
Всі результати обчислень зводимо в табл.4.1.
Таблиця 4.1.
|
Розрахункові параметри |
Позн. |
Розм. |
Числові значення | |||||||||
|
1 |
2 |
2’ |
|
3 | ||||||||
|
Середнє значення твердості |
HRC |
- |
42.5 |
42.5 |
42.5 |
|
42.5 | |||||
|
Базове число циклів |
NHO |
- |
46.62·106 | |||||||||
|
Еквівалентне число циклів навантаження |
NHE |
- |
185,75·106 |
59,21·106 |
|
12,9·106 | ||||||
|
Коефіцієнт довговічності |
KHL |
- |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
1,239 | |||||
|
Нормативний коефіцієнт запасу міцності |
[S]H |
- |
1,1 |
1,1 |
1.1 |
|
1,1 | |||||
|
Граничне напруження, що відповідає базовому числу циклів навантаження |
σHlimb |
МПа |
915
| |||||||||
|
Допустиме контактне напруження |
[σ]H |
МПа |
832 |
832 |
832 |
|
1031 | |||||
|
Допустиме контактне напруження для пар коліс |
[σ]H |
МПа |
832 |
837 | ||||||||
|
Базове число циклів |
NFO |
- |
4·106
| |||||||||
|
Еквівалентне число циклів навантаження |
NFE |
- |
105.97·106 |
33.78·106 |
|
7.36·106 | ||||||
|
Коефіцієнт довговічності |
KFL |
- |
1,0 | |||||||||
|
Коефіцієнт, що залежить від характеру навантаження зубців |
KFC |
- |
1,0
| |||||||||
|
Граничне напруження, що відповідає базовому числу циклів навантаження |
σFlimb |
МПа |
552,5
| |||||||||
|
Допустиме напруження на згин |
[σ]F |
МПа |
316
| |||||||||
|
Нормативний коефіцієнт запасу міцності |
[S]F |
- |
1,75 | |||||||||
|
Допустиме напруження на обмеження пластичних деформацій |
[σ]Hmax |
МПа |
2016 | |||||||||
|
Допустиме напруження на відсутність поломок зубців |
[σ]Fmax |
МПа |
576 | |||||||||