3. Допускаемые напряжения при действии

максимальной нагрузки

6.3.1. Допускаемое контактное напряжение зубчатой передачи

при максимальной нагрузке :

а) для нормализации, улучшения и сквозной закалки

_НPmax = 2,8 _Т ;

б) для закалки ТВЧ, цементации, нитроцементации

_НPmax = 44 HRC_Э ;

в) для азотирования

_НPmax = 3 HV .

6.3.2. Допускаемое изгибное напряжение зубчатой передачи при максимальной нагрузке

_FPmax = _FSt Y_x / S_FSt, (6.9)

где _FSt = _FlimbY_NmaxK_FSt – предельное напряжение зубьев при изгибе максимальной нагрузкой, МПа (_Flimb  ⁰_Flimb [2, c.11]);

Y_Nmax – предельное значение коэффициента долговечности при изгибе;

K_FSt – коэффициент, учитывающий различие между предельными напряжениями при ударном однократном нагружении и при числе ударных нагружений N = 10³ ( при испытаниях) :

показатель кривой усталости Y_Nmax K_FSt

q_F = 6 4,0 1,3

q_F = 9 2,5 1,2 ;

Y_x – по формуле (6.8);

S_FSt – коэффициент запаса прочности :

при вероятности неразрушения р = 0,99 S_FSt = 1,75Y_z,

где Y_z – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса :

-- для поковок и штамповок Y_z = 1 ;

-- для проката Y_z = 0,9 ;

-- для литых заготовок Y_z = 0,8 .

6.3.3. Допускаемые напряжения червячной передачи _НPmax, _FPmax при действии максимальной нагрузки определяют по табл.6.1.

Таблица 6.1. Допускаемые напряжения _НPmax и _FPmax

Группа материала	НPmax, МПа	FPmax, МПа
I	4 T	0,8 T
II	2 T	0,8 T
III	1,65 ви	0,75 ви

6.4. Допускаемые предельные глубинные напряжения

При расчете по формуле (3.23) _нкр зависит от вида поверхностного упрочнения и зоны возможного повреждения.

6.4.1. Для азотированных зубчатых колес

_нкр = 1,07 А__ТН_КZ_LK, (6.10)

Рис. 6.1

где А - коэффициент приведения глубинных касательных напряжений к предельным глубинным нормальным напряжениям; определяется по графику рис.6.1 в зависимости от параметра  = 104ht / vHK,, (6.11) где ht - толщина упрочненного слоя ,мм, [6]: цементация ht = (0,28m - 0,007m2)  0,2; (6.12) нитроцементация ht = (0,13…0,2)m  1,2 ; (6.13) азотирование ht = 0,2…0,5 ; (6.14)

_v = 0,17d₁u / [(u 1) cos²]- (6.15)

приведенный радиус кривизны профилей зубьев в полюсе зацепления, мм;

H_K – твердость сердцевины зубьев по Виккерсу;

_Т - коэффициент, учитывающий возможность возникновения трещин не в сердцевине, а в упрочненном слое; определяется в соответствии с рис.6.2 в зависимости от H₀ /H_K и , где H₀ – твердость поверхности зубьев ;

Z_LK = (N_HK / N_HE)^1/18  1 - (6.16)

коэффициент влияния числа циклов напряжений;

N_HK = (0,0133H_K -1)10⁷ - (6.17)

базовое число циклов глубинных напряжений ;

N_HE – эквивалентное число циклов контактных напряжений

[2, c.8, формула (2.2)].

Рис. 6.2. Графики для определения коэффициента Т

6.4.2 Для цементированных и нитроцементированных зубчатых колес

в зависимости от h_H – глубины расположения наибольших глубинных касате-льных напряжений :

h_H = 1,52(w_Ht_v / E)^1/2, мм, (6.18)

где w_Ht = F_tK_H /b_W - (6.19)

удельная окружная сила при расчете на сопротивление усталости;

_v – по формуле (6.15).

При h_H  h_t опасная зона может располагаться только в сердцевине:

_нкр = 3,6 H_K. (6.20)

При h_H  h_t опасная зона может располагатся либо

а) в упрочненном слое и тогда

_нкр = 3,6 H_eff , (6.21)

где H_eff = H₀ / [(H₀ /H_K – 1) (h_teff / h_t)² +1] (6.22)

- эффективная твердость упрочненного слоя и

h_{teff =} h_H + 0,2 – эффективная толщина упрочненного слоя ,мм;

б) на границе слоя, тогда

_нкр = H_K.[0,8 (h_t / h_H)² + 2,8]. (6.23).

При h_H  h_t напряжение _нкр следует рассчитать по двум формулам (6.21), (6.23) и для оценки прочности по формуле (3.23) принять меньшее из рассчитанных величин _нкр.