14. Определение допускаемых напряжений изгиба,
ГАРАНТИРУЮЩИХ ОТСУТСТВИЕ ПРИ ПЕРЕГРУЗКАХ ОБЩИХ
ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ЗУБЬЕВ
Допускаемое напряжение изгиба Fp max, МПа, гарантирующее отсутствие при пиковых нагрузках общей остаточной деформации или хрупкого излома зубьев, согласно данным с. 52 ГОСТ 21354-87, определяют по следующей зависимости:
(14.1)
где F st – предельное напряжение для зубьев при их изгибе пиковой нагрузкой, МПа;
SF st – коэффициент запаса прочности при действии пиковой нагрузки;
YR st – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности зуба при действии пиковой нагрузки;
Y st и Y stT – коэффициенты, учитывающие градиент напряжений и чувствительность материала к концентрации нагрузки, соответственно, для раcсчитываемого и испытываемого колеса при действии пиковых нагрузок (для условий, отраженных в табл. 19 ГОСТ 21354 – 87 и прил. 4 данной работы, YR st = 1 и Y st / Y stT = 1);
YX – коэффициент, учитывающий размеры колеса; определяется по зависимости, приведенной в предыдущем разделе данного пособия.
Предельное напряжение для зубьев при их изгибе пиковой нагрузкой F st, МПа, согласно табл.18 ГОСТ 21354 – 87, вычисляют по следующей зависимости:
где (0)F st – базовое значение предельного напряжения для зубьев при их изгибе пиковой нагрузкой, определяемое по табл. 19 ГОСТ 21354 – 87 (табл. П 4.7) в зависимости от марки стали и вида термоупрочнения зубьев;
Yg st – коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба на его прочность при действии пиковых нагрузок.
Согласно п.1.2 табл. 18 ГОСТ 21354 – 87, для зубчатых колес с переходной поверхностью зубьев, подвергнутой шлифованию после термообработки, принимают:
- после сквозной закалки с нагревом ТВЧ и объемной закалки Yg st = 0,95 (при черновом режиме шлифования) Ygst = 1,1 (чистовом режиме);
- цементации с закалкой: Yg st = 1,0 (черновом режиме) или 1,05 (чистовом режиме);
- нитроцементации с закалкой: Yg st = 0,9 (черновом режиме) и 0,95 (чистовом режиме).
При отсутствии шлифования переходных поверхностей зубьев принимают Yg st = 1,0.
Yd st – коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения переходной поверхности зуба на его прочность при действии пиковых нагрузок.
Согласно табл. 18 ГОСТ 21354 – 87, для зубчатых колес с деформационным упрочнением переходной поверхности зубьев: нешлифованной Yd st = 0,95, шлифованной Yd st = 1,0.
При отсутствии деформационного упрочнения принимают Yd st = 1,0.
Коэффициент запаса прочности SF st при действии пиковых нагрузок, согласно п. 2 табл. 18 ГОСТ 21354 – 87, определяют по следующей зависимости:
SF st = YZ Sy ,
где YZ – коэффициент, учитывающий способ получения заготовок зубчатых колес (согласно п.10.3 табл.13 ГОСТ 2154 – 87, для поковок и штамповок YZ = 1, для проката 0,9, для литых заготовок 0,8);
Sy – коэффициент, зависящий от марки стали и способов термоупрочнения зубьев, для сталей и термообработок, указанных в табл.19
ГОСТ 21354 – 87 (табл. П 4.7) и вероятности неразрушения 0,99 – имеем Sy = 1,75.