Определение допускаемых напряжений при расчете зубчатых передач

Определение допускаемых напряжений при расчете зубчатых передач на контактную и изгибную выносливость зубьев

Допускаемые напряжения зависят от материалов колес и долговечности передачи. Напряжения меняются во времени по пульсирующему циклу.

Из раздела сопротивления материалов известно, как определяется из кривой усталости предел выносливости σ-1, являющийся характеристикой материала при действии повторно-переменных напряжений. Аналогичным образом строится и зависимость предельных контактных напряжений от числа циклов нагружения.

Наибольшее значение максимального по величине напряжения цикла, которому материал может сопротивляться без признаков усталостного выкрашивания неограниченно долго, называют пределом контактной выносливости поверхности зуба и обозначают σHlimb.

Это напряжение соответствует базовому числу циклов перемены напряжений, обозначаемый NHlimb. Зная параметры одной точки кривой, можно определить значения параметров в любой другой, соответствующее другому числу циклов.

Рисунок 32

Как известно, допускаемое напряжение является частью предельного напряжения.

Здесь: SH - коэффициент запаса прочности;
zR - коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев;
zV - коэффициент, учитывающий окружную скорость колес;
KHX - коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса;
KHL - коэффициент долговечности.

Эквивалентное число циклов изменения контактных напряжений в поверхностном слое зубьев

NHE=60∙n∙Lh,

где Lh - продолжительность работы в часах.

Если NHE ≥ NHlimb, то принимают KHL=1. Предельное максимальное значение KHL также ограничивают в зависимости от термообработки материала. При проектировочном расчете принимают zR=zV=KHX=0,9.

При расчете на изгибную выносливость

Здесь σFlimb - предел выносливости материала зуба при отнулевом цикле изменения напряжений изгиба, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений;
kFC - коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки;
kFL - коэффициент долговечности;
SF - коэффициент безопасности при изгибе

Базовое число циклов перемены напряжений изгиба NFO=4∙106,

Показатель степени m=6 при твёрдости рабочих поверхностей  HB350 и m=9 – при >HB350.

Проектировочные расчеты открытых и закрытых передач >
Содержание >