- •Цилиндрических зубчатых передач
- •1. Общие положения
- •2. Выбор материалов для изготовления зубчатых колес
- •5. Себестоимость.
- •3. Проектировочный расчет
- •3.1. Проектировочный расчет на контактную выносливость
- •3.2. Проектировочный расчет на изгибную выносливость
- •3.3. Проектирование передачи
- •Нормы точности зубчатых колес
- •4. Проверочный расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев
- •4.1. Определение расчетного контактного напряжения
- •4.2. Допускаемые контактные напряжения в проверочном расчете
- •4.3. Расчет на контактную прочность при действии максимальной нагрузки
- •5. Расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •5.1. Определение расчетного изгибного напряжения
- •5.2. Допускаемые напряжения в проверочном расчете на изгиб
- •5.3. Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложения
- •1. Проектировочный расчет
- •2. Проверочный расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев
- •2.1. Определение расчетного контактного напряжения
- •2.2. Допускаемые контактные напряжения в проверочном расчете
- •2.3. Проверочный расчет на контактную выносливость при действии максимальной нагрузки
- •3. Расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •3.1. Определение расчетного изгибного напряжения
- •3.2. Допускаемые напряжения в проверочном расчете на изгиб
- •3.3. Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой
5.2. Допускаемые напряжения в проверочном расчете на изгиб
Между допускаемым напряжением и пределом выносливости существует следующая взаимосвязь:
, (5.11)
где – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений,МПа;
–коэффициент запаса прочности;
–коэффициент долговечности;
–коэффициент, учитывающий градиент напряжения и чувствительность материала к концентрации напряжений;
–коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности;
–коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса.
Коэффициент запаса прочности определяется в зависимости от способа термической и химико-термической обработки и вероятности неразрушения по таблицам приложения 3;
Коэффициент долговечности находится аналогично, как в п. 3.2.
Коэффициент , учитывающий градиент напряжения и чувствительность материала к концентрации напряжений, находится в зависимости от значения модуля m по кривой рис. 5.3 или по формуле:
, (5.12)
|
Рис. 5.3. График для определения коэффициента |
Коэффициент , учитывающий шероховатость переходной поверхности выбираем в зависимости от вида обработки по табл. 5.4.
Таблица 5.4
Значения коэффициентов
Вид обработки | |
Шлифование и зубофрезерование при шероховатости менее Ra=10…40 |
1 |
Полирование, цементация, нитроцементация, азотирование, (полирование до химико-термической обработки) |
1,05 |
Полирование, нормализация, улучшение |
1,2 |
Полирование, закалка ТВЧ, закаленный слой повторяет очертания впадины между зубьями. |
1,05 |
Полирование, закалка ТВЧ, закаленный слой распространяется на все сечение зуба, а так же часть обода под основанием зуба и впадины или обрывается у переходной поверхности. |
1,2 |
Коэффициент , учитывающий размер зубчатого колеса, определяется по формуле:
. (5.13)
Предел выносливости зубьев при изгибе , соответствующий базовому числу циклов напряжений, определяется по формуле:
, (5.14)
где – предел выносливости при отнулевом цикле изгиба, выбирается в зависимости от способа термической или химико-термической обработки по таблицам приложения 2;
–коэффициент, учитывающий технологию изготовления;
–коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса;
–коэффициент, учитывающий влияние;
–коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности зуба;
–коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки.
Коэффициент при отступлениях от примечаний к таблицам приложения 2 принимают , в противном случае .
Коэффициент , учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса, принимают следующим образом:
-
для поковок и штамповок
= 1
для проката
= 0,9
для литых заготовок
= 0,8
Коэффициент , учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба, выбирается по таблицам приложения 2. При отсутствии гарантий прижогов или острой шлифованной кромки значения , выбранные по таблицам приложения 2, следует уменьшить на 25%. Если не используется шлифование .
Коэффициент , учитывающий влияние деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной кривой, выбирается по таблицам приложения 2. Для зубчатых колес без деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности принимают .
Коэффициент , учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, данный коэффициент определяется по зависимости:
, (5.15)
где – коэффициент, учитывающий влияние амплитуды напряжений противоположного знака, определяется в зависимости от способа ТО или ХТО. Коэффициент , для зубчатых колес из отожженной, нормализованной или улучшенной стали. Для зубчатых колес с твердостью поверхности зубьев более HRC 45, за исключением азотированных, , для азотированных зубчатых колес .
Для колес с односторонним приложением нагрузки принимают .