1.5 Определение времени работы и количества циклов нагружений на каждой ступени циклограммы.

1.5.1 Определение машинного времени работы передач за весь срок службы

- календарный срок службы.

- коэффициент использования механизма в течение года.

- коэффициент использования механизма в течение суток.

1.5.2 Определение количества циклов нагружения элементов передачи на всех ступенях циклограммы

, где

- частота вращения зубчатого колеса, для которого определяется N на i ступени циклограммы (для всех ступеней одинаково, так как скорость ленты постоянна)

L_H =11563,2 ч

N_кр. = 1 сек.

Быстроходный вал:

Промежуточный вал:

Тихоходный вал:

Таблица 2.

Количество циклов нагружения	1-ая Ступень		2-ая Ступень
	Шестерня	Колесо	Шестерня	Колесо
При максимальной нагрузке	3147,76	481,8	481,8	96,36
На 1-ой ступени циклограммы	6,8*108	1,04*108	1,04*108	2,1*107
Суммарное	6,8*108	1,04*108	1,04*108	2,1*107

2 Определение допускаемых напряжений (Для первой ступени)

2.1 Определение допускаемых напряжений при расчёте на контактную выносливость.

Исходные данные:

- расчётный крутящий момент на валу шестерни

- передаточное отношение рассчитываемой передачи

Материал шестерни:

В качестве материала шестерни принимаем Сталь 20Х после термообработки: 1. Цементация; 2.Закалка ТВЧ , что повышает твердость до HB = 56-63 HRC и σ_Т=650МПА

Материал колеса:

В качестве материала колеса принимаем Сталь 20Х после термообработки: 1. Цементация; 2.Закалка ТВЧ , что повышает твердость до HB = 56-63 HRC и σ_Т=650МПА

Для Стали 20Х с цементацией и закалкой ТВЧ:

HB = 56-63 HRC

[6, табл.8]

S_H=1,2 – коэффициент безопасности для зубчатых колес с цементацией зубьев. [6, табл.5]

Z_R=1 – коэффициент, учитывающий шероховатость активных поверхностей зубьев в случае, если принять 7 класс шероховатости и выше; [6, табл.7]

_нlimb=23HRC_p=23*59,5=1368,5Мпа – длительный предел контактной выносливости при знакопостоянном отнулевом цикле изменения напряжений.

- расчетная твердость

Базовое число циклов нагружений контактной выносливости:

N_но=30*HB_p^2,4=1,1*10⁸, [6, стр. 51] ,

где HB_P – расчётная твёрдость рабочих поверхностей зубьев;

N_но1=N_но2=N_но

N_ЕH=N_*K_EH – эквивалентное число циклов нагружений при заданной переменной нагрузке:

N_ЕHш=N_ш=680*10⁶

N_ЕHк=N_к=104*10⁶

K_EH=1– коэффициент приведения нагрузки к постоянной, эквивалентной по усталостному контактному разрушению(т.к. нагрузка постоянная, то коэффициент равен 1).

К_HL – коэффициент долговечности при расчёте на контактную выносливость

- допускаемое напряжение для шестерни при расчёте на контактную выносливость

- допускаемое напряжение для колеса при расчёте на контактную выносливость.

Слабым элементом с позиции контактной выносливости является шестерня, имеющая меньшие допускаемые напряжения. Все дальнейшие расчёты будем вести по ней.

2.2 Определение допускаемых напряжений при расчёте на изгибную выносливость

- длительный предел контактной выносливости при знакопостоянной нагрузке на зуб для цементируемых сталей; [6, табл.5]

- коэффициент безопасности для цементованных сталей; [6, табл.5]

, т.к. - коэффициент долговечности при расчёте на изгибную выносливость;

- коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки на зуб при работе зуба одной стороной (в данном случае нагружение одностороннее);

- коэффициент, учитывающий масштабный фактор, принят в предположении, что диаметр колеса d_a<400мм, модуль m<10мм. [6, табл.7]

- коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности; принимаем чистовое шлифование переходной поверхности по [6, табл.7];

- коэффициент, учитывающий механическое упрочнение (в данном случае механическое упрочнение отсутствует);

K_EF=1– коэффициент приведения переменной нагрузки к постоянной, эквивалентной по усталостному изгибному разрушению(т.к. нагрузка постоянная, то коэффициент равен 1). Следовательно: N_EF1=N_EH1; N_EF2=N_EH2;