13.6. Проверочный расчет зубьев шестерни и рейки на выносливость пo напряжениям изгиба.

Условие выносливости зубьев шестерни и рейки по напряжениям изгиба_F имеет вид:

(13.19)

где К_F - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями шестерни и рейки. Для прямозубых передач и косозубых с _ 1 принимают К_F = 1. Для косозубых передач с _ > 1 и шевронных передач:

где n` - степень точности передачи по нормам плавности работы Если степень точности грубее 9-й, то n'=9, если выше 5-й то n'=5 К_F - коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки по длине зуба, определяют по таблице 4.8; К_Fv - коэффициент дина­мической нагрузки выбирают по таблице 4.10; Y_F - коэффициент Формы зуба. Для рейки он равен 3,78, для шестерни определяют зависимости от эквивалентного числа ее зубьев по

табл. 4.11. Для прямозубых колес: z_lv = z₁.

Изгибное напряжение _F определяют для шестерни или рейки в зависимости от того, чье отношение меньше.

Проверочный расчет зубьев шестерни и рейки при перегрузке.

При расчете на выносливость не учитывают кратковременные перегрузки (например, пусковые и случайные), которые ввиду их малого числа циклов не вызывают усталости. Кратковременные перегрузки (T_пик, F_пик), не учтенные при расчете на выносливость, могут привести к потере статической прочности зубьев при перегрузке.

Условие статической прочности зубьев при кратковременной перегрузке моментом T_пик:

(13.20)

где _Н - расчетное контактное напряжение; T_max - максимальный момент по циклограмме нагружения или расчетный максимальный момент; [] _{H max}— предельное допускаемое контактное напряжение.

Таблица 13.10

Значения коэффициента K_FV

Степень точности	Твердость поверхностей зубьев	Скорость рейки v2, м/с
		1	2	4	6	8	10
6	а	1.06 1,02	1.13 1,05	1.26 1.10	1.40 1,15	1.53 1,20	1.67 1,25
	б	1.02 1,01	1.04 1,02	1.08 1,03	1.11 1,04	1.14 1,06	1,17 1,07
7	а	1.08 1,03	1.16 1,06	1.33 1,11	1.50 1,16	1.67 1,22	1.80 1,27
	б	1.03 1,01	1.05 1,02	1.09 1,03	1.13 1,05	1.17 1,07	1.22 1,08
8	а	1.10 1,03	1.20 1,06	1.38 1.11	1.58 1,17	1.78 1,23	1.96 1,29
	б	1.04 1,01	1.06 1,02	1.12 1,03	1.16 1,05	1.21 1,07	1.26 1,08
9	а	1.13 1,04	1.28 1,07	1.50 1,14	1.77 1,21	1.98 1,28	1.25 1,35
	б	1.04 1,01	1.07 1,02	1.14 1,04	1.21 1,06	1.27 1,08	1.34 1,09
Примечания: 1. Твердость поверхностей зубьев: б Н1  45 HRС Н245 HRC 2. В числителе приведены данные для прямозубых колес, в знаменателе для косозубых

При нормализации, улучшении или объемной закалке зубьев []_Hmax = 2,8_T; _T — предел текучести материала зубьев; при це­ментации, закалке ТВЧ и азотировании []_Нmах = 40HRC.

Аналогично определяют максимальные напряжения изгиба:

(13.21)

где _F — расчетное изгибное напряжение; []_Fmax — предельное до­пускаемое напряжение при изгибе. При твердости зубьев HB350 []_{F max}0,8_T, при HB>350 []_{F max}0,8_B; _B- предел прочности материала зубьев.

Таблица 13.11

Значения коэффициента формы зуба Y_F при коэффициенте смещения х=0

zv	17	18	19	20	21	22	24	25	28	30
YF	4,30	4,25	4,18	4,13	4,10	4,08	4,03	3,97	3,90	~3,87
zv	32	35	40	45	50	60	80	100	150	рейка
YF	3,84	3,80	3,76	3,75	3,73	3,73	3,74	3,75	3,76	3,78