1.6. Учет нагрузок, изменяющихся во времени

Расчет нагрузок, изменяющихся во времени, может быть произведен по одному из нижеприведенных методов (ГОСТ 21354 – 87).

Метод эквивалентных циклов ориентирован на приведение переменной нагрузки к величинам, вызывающим наибольшее повреждение элементов передачи:

- при расчете на контактную выносливость за исходную нагрузку Т_1Н принимают наибольшую из подводимых к передаче, для которой число циклов перемены напряжений не менее 0,03N_Нlim1; соответствующее этой нагрузке эквивалентное число циклов напряжений N_НЕ1 определяют по формуле

N_НЕ1 =_Н N_Нlim1 , (1.30)

где N_Нlim1 – базовое число циклов нагружений; _Н – коэффициент, учитывающий характер циклограммы, который для ступенчатой циклограммы равен

_Н =( Т_1i / Т_1Н)³(N_ci/N_Нlim1) , (1.31)

а при плавном характере циклограммы его величина устанавливается по формуле

_T1max

_Н =( Т_1i / Т_1Н)³(N_ci/N_Нlim1) . (1.32)

^T1min

- при расчете на выносливость при изгибе за исходную расчетную нагрузку Т_1F (или Т_2F ) принимают наибольшую длительно действующую с числом циклов перемены напряжений более 510⁴; соответствующее этой нагрузке эквивалентное число циклов напряжений N_FЕ определяют по формуле

N_FЕ =_F N_Flim , (1.33)

где _F – коэффициент, учитывающий характер циклограммы

_F =( Т_1i /Т_1F)^qF (N_ci/ N_Нlim1), (1.34)

(q_F – показатель степени кривой выносливости при циклическом изгибе).

Метод эквивалентных моментов предусматривает, что эквивалентный момент учитывает значение и длительность всех уровней нагрузки:

- при расчете на контактную выносливость за исходную расчетную нагрузку Т_1Н (или Т_2Н ) принимают эквивалентный момент

Т_НЕ =Т_max[(T_i/T_max)³(N_ci /N_K)]^1/3 . (1.35)

- при расчете на выносливость при изгибе за исходную расчетную нагрузку Т_1F (или Т_2F) принимают эквивалентный момент

Т_FЕ =Т_max[(T_i/T_max)³(N_ci / N_K)]^1/qF , (1.36)

Метод эквивалентных напряжений основан на определении расчетного напряжения для каждой ступени циклограммы:

- при расчете на контактную выносливость эквивалентное напряжение _НЕ определяют по формуле

_НЕ=К_НЕ_Н1, (1.37)

где _Н1 – расчетное напряжение соответствующее первой ступени циклограммы; К_НЕ - коэффициент эквивалентности, который равен:

К_НЕ =[(_Нi /_Н1)⁶(N_ci / N_Н)]^1/6 при _Нi _Нlim; (1.38)

К_НЕ =[(_Нi /_Н1)²⁰(N_ci / N_Н)]^1/20 при _Нi _Нlim , (1.39)

где N_Н - суммарное число циклов всех ступеней циклограммы; _Нi - расчетное напряжение, соответствующее i -й ступени циклограммы (_Нi0,75_Нlim ); N_ci – соответствующее этой ступени число циклов перемены напряжений (N_ci 0,03 N_Нlim);

- при расчете на выносливость при изгибе эквивалентное напряжение _FЕ определяют по формуле

_FЕ=К_FЕ_F1, (1.40)

где _F1 – расчетное напряжение соответствующее первой ступени циклограммы;

К_FЕ - коэффициент эквивалентности, который равен

К_FЕ =[(_Fi /_F1)^qF(N_ci /N_F)]^1/qF , (1.41)

где N_F - суммарное число циклов всех ступеней циклограммы, принятых в расчете на изгибную выносливость; _Fi - расчетное напряжение, соответствующее i -й ступени циклограммы; N_ci - соответствующее этой ступени число циклов перемені напряжений; q_F – показатель кривой усталости.