3.4.Режими роботи передачі. Визначення розрахункового навантаження

Повне навантаження, яке далі має назву розрахункового, складається з корисного та динамічного навантажень. Корисне або номінальне навантаження діє на зубці в зв’язку з передачею крутного моменту від одного колеса до другого. Динамічне навантаження може бути зовнішнім та навантаженням у зачепленні.

Зовнішнє динамічне навантаження – це приріст навантаження зубчастої передачі від зовнішніх джерел. Враховується введенням коефіцієнтом зовнішнього динамічного навантаження K_A, який залежить від робочих характеристик приводного і веденого обладнання. Динамічне навантаження в зачепленні виникає із-за порушень кроку зачеплення. Причиною цьому можуть бути помилки виготовлення коліс та деформація зубців, валів, підшипників та корпуса редуктора під робочим навантаженням.

Навантаженням зубчастої передачі є крутний момент Т на валу колеса. Характер зміни цього навантаження в часі називають режимом навантаження.

Базовим називають постійний режим, за якого зовнішнє навантаження зостається незмінним при числі циклів більшим бази контактних напружень N_H lim. Крутний момент на валу колеса для такого режиму має назву номінального.

Постійний режим зустрічається дуже рідко. Фактичне навантаження, за яким працює будь-яка зубчаста передача, змінне у часі і носить імовірний характер. Шляхом статистичної обробки експериментальних записів кривих навантаження можна побудувати графік навантаження.

Постійний режим зустрічається дуже рідко. Фактичне навантаження, за яким працює будь-яка зубчаста передача, змінне у часі і носить імовірний характер. Шляхом статистичної обробки експериментальних записів кривих навантаження можна побудувати графік навантаження.

Графік може бути ступінчастим (гістограма) або у вигляді плавної кривої. Для зручності математичної обробки усі ступені гістограми розміщують в порядку їх зменшення у відносних координатах та з рівними масштабами по осям (рис. 3 .4), де T_i – поточне значення крутного моменту; T_max – найбільший момент нормального технологічного процесу; N_i – число циклів роботи зубця в зачепленні при поточному моменті T_i; N_K – сумарна кількість циклів навантажень за заданий час роботи (напрацювання).

Рис. 3.4. Гістограма навантаження привода машини

Якщо частота обертів вала постійна, то , де – термін дії моменту T_i в годинах за заданий термін роботи машини (годин).

Під час роботи мають місце короткочасні пікові моменти T_пік, більші ніж T_max. Їх джерело – максимальний момент двигуна, який може бути досягнуто, наприклад, при важкому запуску. Ці пікові моменти до графіка навантаження не враховують, а задають коефіцієнтом перевантаження , який записується в каталозі електричних двигунів співвідношенням . Доцільно коефіцієнт перевантаження для приводів промислового устаткування обмежити величиною за рахунок конструктивних запобіжників. Таким чином, найбільший крутний момент нормального технологічного процесу в середньому буде дорівнювати ( – номінальний крутний момент).

При змінному навантаженні розрахунок зубчастої передачі на міцність може виконуватись за одними із нижченаведених методів.