3.5. Проверка передачи на выносливость при изгибе.

Проверочный расчет на усталость по напряжениям изгиба выполняем по условию прочности σ_F ≤ σ_FР.

Расчетное местное напряжение при изгибе определяем по формуле:

σ_F = K_FY_FSY_βY_εF_t / (0,85 b_wm).

Коэффициент нагрузки K_F вычисляют следующим образом:

K_F= K_АK_F_K_F_βK_F_α,

где K_А – коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку;

K_А = 1;

K_F_υ– коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении:

где ω_Fv – удельная окружная динамическая сила, Н/мм:

δ_F – коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев, δ_F= 0,016;

g₀ – коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и, g₀ = 5,6;

K_F_β – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий; так как , следовательно K_F_β = 1.21;

K_F_α – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, для прямозубых передач K_F_α = 1.

K_F = 1 · 1,022 · 1,21 · 1 = 1,23662;

Y_FS – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений; принимается в зависимости от эквивалентного числа зубьев z_ и коэффициента смещения инструмента x;

z_₁ = z₁ / сosδ₁; z_₂ = z₂ / сosδ₂;

z_₁ = 19 / cos17,57° = 19,93; Y_FS₁ = 4,08;

z_₂ = 60 / cos 72,429° = 198,75; Y_FS₂ = 3,6.

Расчет выполняется для менее прочного зубчатого колеса, т. е. для того из колес, у которого отношение σ_FP / Y_FS меньше;

шестерня: σ_FP₁ / Y_FS₁ = 504.41/ 4,08 = 123.63 МПа;

колесо: σ_FP₂ / Y_FS₂ = 442.65 / 3,6 = 122.96 МПа.

Расчет ведем по шестерне.

Y_β – коэффициент, учитывающий наклон зуба; для прямозубых колес Y_β = 1;

Y_ε – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев; для прямозубых колес Y_ε = 1.

_F₁ = 1,26· 4,08 · 1 · 1 · 1092.56 / ( 0,85 · 34 · 4.17) = 46.60МПa;

_F₁=46.60<σ_FP₁=504.41 – условие прочности выполняется.