7.4. Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба

Расчет выполняем по тому из зубчатых колес пары, у которого меньше отношение , где Y_F – коэффициент формы зуба для эквивалентного числа зубьев z_э. Эквивалентное число зубьев шестерни:

(7.47)

Коэффициент формы зуба для шестерни Y_F1=3,71.

Эквивалентное число зубьев колеса:

(7.48)

Коэффициент формы зуба для колеса Y_F2=3,60.

Найдем отношение для шестерни и колеса. Для шестерни это отношение составляет: . Для колеса: .

Таким образом, проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба выполняем для зубчатого колеса.

Проверку зубьев на выносливость при изгибе выполняем по формуле

(7.49)

где Y_β – коэффициент, учитывающий наклон зубьев;

Y_ε – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, ориентировочно принимаем Y_ε=1;

K_Fα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

K_Fβ – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

K_Fv – коэффициент динамической нагрузки.

Коэффициент наклона зубьев для косозубой передачи находим по формуле

(7.50)

Коэффициент распределения нагрузки между зубьями при коэффициенте осевого перекрытия ε_β>1 находим по формуле

(7.51)

Коэффициент распределения нагрузки по ширине венца K_Fβ=1,08.

Коэффициент динамической нагрузки K_Fv=1,04.

Таким образом, расчетное напряжение изгиба передачи по формуле (7.49) равно:

Найдем отклонение от напряжения изгиба зубчатого колеса:

(7.52)

Недогрузка составила ∆σ_F=1,7%, что входит в допускаемый предел в 10%.

7.5. Проверочный расчет прочности зубьев при перегрузках

Максимальные моменты, неучтенные при расчете на выносливость, могут привести к статическому разрушению зубьев. Поэтому необходимо проверить передачу на статическую прочность при перегрузках.

Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя контактное напряжение σ_Hmax не должно превышать допускаемое напряжение [σ_H]_max.

Максимальные контактные напряжения σ_Hmax при действии момента T_max определяем по формуле

(7.53)

где σ_H – контактные напряжения по (5.39);

T – номинальный момент, соответствующий нормально протекающему рабочему процессу, Нм;

P_пасп – мощность двигателя, указанная в его технических данных, кВт;

[σ_H]_max – предельное допустимое контактное напряжение, при улучшении рассчитываем по формуле

(7.54)

где σ_Т – предел текучести материала, МПа.

Максимальный момент T_max=2,5T по графику сменной нагрузки.

Таким образом, максимальные контактные напряжения по (7.53) равны:

То есть σ_Hmax<[σ_H]_max , а именно 943<2210.

Максимальные напряжения изгиба определяем по формуле

(7.55)

где σ_Fmax – напряжения изгиба по (5.49);

[σ_F]_max – предельное допустимое напряжение.

Предельно допускаемое напряжение изгиба находим по формуле:

(7.56)

где Y_Nmax – максимально возможное значение коэффициента долговечности, для сталей с объемной термообработкой Y_Nmax=4;

k_ST – коэффициент влияния частоты приложения пиковой нагрузки, для сталей с объемной термообработкой и в случае с единичными перегрузками k_ST=1,3;

S_ST – коэффициент запаса прочности, принимаем S_ST=1,75.

Тогда предельно допускаемое напряжение изгиба по (7.56) равно:

Максимальное напряжение изгиба по формуле (7.55) равно

То есть σ_Fmax<[σ_F]_max , а именно 685<1620.

34

Дата

Лист

Лист

Подпись

№ докум

Лист

Изм