5.3 Определение допускаемых изгибных напряжений

Допускаемое изгибное напряжение тихоходной ступени определяется по формуле:

(5.6)

где – предел выносливости зубьев при изгибе, выбирается по табл. 8.9

[3, С.168],

= 12HRC_серд + 300, (5.7)

где HRC_серд - твердость зубьев в сердцевине;

HRC_серд = 20 … 40 HRC;

= 12·32 + 300= 684 МПа,

– коэффициент запаса прочности, = 1,75 [3, С.168];

– коэффициент учитывающий вид нагружения, для нереверсивной передачи =1;

– коэффициент долговечности;

Коэффициент долговечности определяется по формуле:

(5.8)

где – базовое число циклов, определяется по рис. 8.40 [3, С.169];

;

;

Определяем эквивалентное число нагружений по формуле:

(5.9)

где – коэффициент зависящий от режима работы и термообработки, выбирается по табл. 8.10 [3, С.173], = 0,065;

;

;

Определяем коэффициенты долговечности по формуле (5.8):

;

;

Т.к. найденное числовое значение коэффициента долговечности для шестерни не удовлетворяют условию 1 ≤ Y_N ≤ 2,6, то принимаем Y_N = 1.

Определяем допускаемые контактные напряжения по формуле (5.6):

МПа

МПа

Допускаемое изгибное напряжение быстроходной ступени определяется по формуле

где – предел выносливости зубьев при изгибе, выбирается по табл. 8.9

[3, С.168],

= 12HRC_серд + 300,

где HRC_серд - твердость зубьев в сердцевине;

HRC_серд = 20 … 40 HRC;

= 12·32 + 300= 684 МПа,

– коэффициент запаса прочности, = 1,75 [3, С.168];

– коэффициент учитывающий вид нагружения, для нереверсивной передачи =1;

– коэффициент долговечности;

Коэффициент долговечности определяется по формуле:

где – базовое число циклов, определяется по рис. 8.40 [3, С.169]

;

;

Определяем эквивалентное число нагружений по формуле:

где – коэффициент зависящий от режима работы и термообработки, выбирается по табл. 8.10 [3, С.173], = 0,065;

;

;

Определяем коэффициенты долговечности по формуле (5.8)

;

;

Т.к. найденные числовые значения коэффициентов долговечности для шестерни и колеса не удовлетворяют условию 1 ≤ Y_N ≤ 2,6, то принимаем Y_N1,2 = 1.

Определяем допускаемые контактные напряжения по формуле (4)

МПа.

5.4 Определение расчетных контактных напряжений

Расчетное контактное напряжение тихоходной ступени определяется по формуле:

(5.10)

где – коэффициент концентрации нагрузки по длине контактной линии, определяется по рис.8.15 [3, С.130], =1,1;

– коэффициент динамичности, определяется по табл.8.3 [3, С.132], = 1,03;

– приведенный модуль упругости зубчатой пары, = 2,110⁵ МПа;

Определяем расчетное контактное напряжение по формуле (5.10):

МПа;

Условие прочности по контактным напряжениям выполняется, так как

σ_н = 1130 МПа < [σ_н] = 1155 МПа.

Расчетное контактное напряжение быстроходной ступени определяется по формуле

(5.11)

где – коэффициент, учитывающий особенности расчета косозубой

передачи на контактную прочность, и определяется по формуле:

(5.12)

где – коэффициент, учитывающий нагрузку между зубьями, определяется

по табл.8.7 [3, С.149], =1,07;

– коэффициент торцевого перекрытия, определяется по формуле:

;

Определяем коэффициент по формуле (5.12)

;

=1,325;

= 1,03;

= 2,110⁵ МПа;

Определяем расчетное контактное напряжение по формуле (5.11):

МПа;

Условие прочности по контактным напряжениям выполняется, так как

σ_н = 1012 МПа < [σ_н] = 1058,75 МПа.