19. Допускаемые контактные напряжения.

Допускаемые контактные напряжения _HP для прямозубой передачи определяются меньшим из двух значений допускаемых напряжений.

Здесь _HPlim- предел контактной выносливости материала, принимаемый по рекомендациям в зависимости от термообработки:

для шестерни:

для колеса:

S_H - коэффициент запаса прочности, принимаемый по рекомендациям:

для шестерни S_H1=1,2;

для колеса S_H2=1,2.

Z_N- коэффициент долговечности.

- базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости.

где: - среднее значение твердости рабочей поверхности зубьев.

- число циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы.

Шестерня:

Колесо:

При постоянной нагрузке на передачу с двумя зубчатыми колесами

Здесь n - частота вращения шестерни, об/мин;

L_h- ресурс передачи, ч.

Определяем ресурс передачи:

(ч)

где: =5 — число лет работы;

=0,5 — коэффициент годового использования передачи;

=0,33— коэффициент суточного использования передачи.

Шестерня:

Колесо:

При изменяющейся по ступенчатой циклограмме нагрузка на передачу

Здесь T_i - крутящий момент, соответствующий i-й ступени циклограммы нагружения

Шестерня:

Так как <

Колесо:

Так как <

Z_R - коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев. Значение Z_R, общее для шестерни и колеса, принимают в зависимости от параметра шероховатости более грубой поверхности зуба пары шестерня-колесо.

Z_R = 1. При R_a от 1,25 до 0,63 (шлифовка);

Z_V - коэффициент, учитывающий окружную скорость.

В проектировочном расчете принимают Z_V=1.

Для шестерни:

Для колеса:

В качестве допускаемого контактного напряжения передачи принимаем:

20. Допускаемые напряжения изгиба.

Допускаемые напряжения изгиба зубьев определяют раздельно для шестерни и колеса по формуле:

где - предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений, установлен для отнулевого цикла напряжений и определяется в зависимости от способа термической или химико-термической обработки зубчатого колеса по рекомендациям:

Для шестерни:

Для колеса:

Y_Z-коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса. Принимают для поковок и штамповок: Y_Z=1.

Y_A -коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки: Y_A =1.

Y_N - коэффициент долговечности.

= - базовое число циклов напряжений.

При постоянной нагрузке на передачу с двумя зубчатыми колесами .

При изменяющейся по ступенчатой циклограмме нагрузке на передачу:

Здесь T_FI- крутящий момент, соответствующий i-й ступени циклограммы нагружения.

Для зубчатых колес с однородной структурой материала, включая закаленные при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой, q_F=6.

Y_X -коэффициент, учитывающий диаметр зубчатого колеса d, мм.

В проектировочном расчете принимают Y_X = 1.

S_F - коэффициент запаса прочности, принимаемый в зависимости от способа термической и химико-термической обработки при вероятности разрушения 0,99 принимаем S_F=1,7

Шестерня:

Колесо:

Т. к. расчетное значение коэффициента , то окончательно принимаем .

Допускаемые напряжения изгиба:

Для шестерни:

Для колеса:

где: - коэффициент запаса прочности шестерни (колеса);

- предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений для шестерни (колеса);

- коэффициент долговечности шестерни (колеса);

- коэффициент, учитывающий способ получения заготовки шестерни;

- коэффициент, учитывающий одностороннее приложение нагрузки;

- коэффициент, учитывающий диаметр шестерни (колеса).

(МПа) (2.3.12)