5.2.3. Определение допускаемых напряжений изгиба

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость σ _FP определяются по формуле:

σ_{F lim b} · Y_N

σ _FP = —————— Y_R · Y_X · Y_δ,

S_F

где σ_{F lim b} - предел выносливости зубьев при изгибе ([6], стр. 343, табл. 18.7; [8], табл. 9.12, стр. 194; [7], стр. 33),

_{σFlimb =  YT  YZ  Yg  Yd  YA,}

где – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений; выбирается по табл. 5.3 в зависимости от способа термической или химико-термической обработки ([6], стр. 343, табл. 18.7; [7], стр. 47, табл. 16);

Y_T – коэффициент, учитывающий технологию изготовления; Y_T = 1 ([7], стр. 34);

Y_Z – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса: поковка и штамповка Y_Z = 1; прокат Y_Z = 0,9; литье Y_Z = 0,8 ([7], стр. 34);

Y_g – коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба; для нешлифованной переходной поверхности принимают Y_g = 1 ([7], стр. 34);

Y_d – коэффициент, учитывающий влияние деформированного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности; если этого нет, то Y_d = 1 ([7], стр. 34);

Y_А – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (реверс); при одностороннем приложении нагрузки Y_А = 1 ([7], стр. 34);

Y_R – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности; можно принимать 1 в большинстве случаев, за исключением варианта полирования переходной поверхности; Y_R = 1 ([7], стр. 36);

Y_Х – коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса при d_a ≤ 300 мм, Y_Х = 1 ([7], стр. 37);

Y_ – опорный коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжения; для модуля передачи от 1 до 8 мм этот коэффициент убывает от 1,1 до 0,92; примем Y_ = 1,0 ([7], стр. 36);

S_F - коэффициент безопасности, S_F = 1,4…1,7 ([7], стр. 35),

Y_N - коэффициент долговечности ([7], стр. 29)

Y_N= , но не менее 1;

где N_{F lim} - базовое число циклов нагружений, для любых сталей N_{F lim}= 4 ·10⁶ ([6], стр. 343);

N_К - общее число циклов перемены напряжений при нагрузках с постоянными амплитудами N_К = 60 · n · L_h ([6], стр. 343; [8], стр. 193, 194),

q_F - для зубчатых колес с однородной структурой материала, включая закаленные при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой, и зубчатых колес со шлифованной переходной поверхностью, независимо от твердости и термообработки их зубьев q_F = 6; q_F = 9 – для зубчатых колес с нешлифованной переходной поверхностью при твердости поверхности зуба НВ > 350 ([8], стр. 194; [7], стр. 32).

σ_{F lim b 1} = 1,75 · 325 · 1· 1 · 1 · 1 · 1 = 568,8 МПа,

σ_{F lim b 2} = 1,75 · 270 · 1· 1 · 1 · 1 · 1 = 472,5 МПа.

N_К1 = 60 · n₁ · L_h = 60 · 1460 · 1000 = 87,6 ·10 ⁶ циклов,

N_{К 2} = 60 · n₂ · L_h = 60 · 292 · 1000 = 17,5 ·10 ⁶ циклов.

Так как N_К > N_{F lim}, то принимаем Y_N = 1.

Тогда

σ _{FP 1} = 568,8 · 1 · 1 · 1 · 1 / 1,7 = 334,6 МПа,

σ _{FP 2} = 472,5 · 1 · 1 · 1 · 1 / 1,7 = 277,9 МПа.