отнести к одному из рекомендованных ГОСТ 21354-87 типовых режимов (рис. 13). В этом случае коэффициенты эквивалентности выбираются в зависимости от типового режима по табл.6.
Расчет допускаемых контактных напряжений для зубьев шестерни и |
|||||||
колеса |
HP1 и |
|
HP2 выполняется по формуле (3). Допускаемые |
||||
контактные напряжения передачи равны: |
|
|
|||||
|
HP = |
|
HP2 – для прямозубой передачи; |
|
|
||
|
HP = 0.45( |
|
HP1+ |
HP2)£ 1.25 |
HPmin – для косозубой |
||
и шевронной передач. |
|
|
HP1 и |
|
|||
Здесь |
HРmin – наименьшее из напряжений |
HP2. |
|||||
Допускаемые напряжения изгиба
При расчете зубьев на выносливость по напряжениям изгиба допускаемые напряжения изгиба определяют по такой же методике, как и допускаемые контактные напряжения. Наклонный участок кривой усталости аппроксимируется зависимостью
σqF NFE = const,
где σF – заданный уровень напряжения; NFE – эквивалентное число циклов нагружения при изгибе; q – показатель степени кривой усталости (табл. 6).
Для расчета допускаемых напряжений изгиба используют формулу
|
FP |
= |
σF limKFLKFC , |
|
|
|
SF |
Flim - предел изгибной выносливости зубьев;
SF - коэффициент безопасности;
KFС - коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки;
KFL коэффициент долговечности,
KFL = q NF 0 ³ 1.
NFE
Здесь NFO = 4·106 - базовое число циклов при изгибе.
Таблица 7 Данные для расчета допускаемых напряжений изгиба
Термообработка |
|
|
Flim, |
SF |
KFLmax |
KFC |
|
|
|
|
МПа |
|
|
|
|
Нормализация, улучшение |
1.75 НВ |
1.7 |
4.0 |
0.65 |
|||
Закалка |
ТВЧ |
по всему |
600…700 |
1.7 |
2.5 |
0.75 |
|
контуру (m ³ 3 мм) |
|
|
|
|
|
||
Закалка |
ТВЧ |
сквозная с |
500…600 |
1.7 |
2.5 |
0.75 |
|
охватом впадины (m < 3 мм) |
|
|
|
|
|
||
|
Цементация |
800 |
1.65 |
2.5 |
|
0.75 |
Должно выполняться условие KFL ≤ KFLmax. |
|
|
|
|
||
Формулы для определения |
F lim и значения SF, KFLmax и KFС |
для |
||||
реверсивного привода приведены в табл. 7. Для нереверсивного привода KFС = 1.
Эквивалентное число циклов напряжений при изгибе
NFE =μF NΣ,
где μF - коэффициент эквивалентности при изгибе.
Для типовых режимов нагружения μF определяется по табл. 6. При заданной циклограмме нагружения коэффициент эквивалентности
рассчитывают по формуле |
|
|
|
|
|
|
öq |
|
k |
æ |
N |
i |
öæT |
||
μF = |
|
ç |
|
|
֍ i |
÷ . |
|
|
N |
|
|
||||
|
åç |
Σ1 |
֍T |
÷ |
|||
|
i=1è |
|
øè 1 |
ø |
|||
Допускаемые напряжения при действии пиковых нагрузок
Под пиковыми нагрузками понимаются максимальные (пусковые) нагрузки, при действии которых суммарное число циклов нагружения для контактных напряжений N ≤ 0,03 NН0, для напряжений изгиба N ≤ 1000. При таком числе циклов эти нагрузки не оказывают влияния на усталостную прочность, но могут привести к остаточным деформациям или хрупкому разрушению зуба.
Допускаемые контактные напряжения при действии пиковых нагрузок приведены в табл. 8.
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
|
Допускаемые напряжения при перегрузках |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Термообработка |
|
|
|
HPmax, |
|
|
|
|
|
|
|
МПа |
|
|
|
Нормализация, |
|
улучшение, |
|
2.8 σт |
|
|
|
объемная закалка |
|
|
|
|
|
|
|
Закалка ТВЧ, цементация |
|
44 HRCэ |
|
|||
|
Азотирование |
|
|
|
35 HRCэ |
|
|
|
здесь σт - предел текучести, МПа |
|
|
||||
Допускаемые напряжения изгиба при действии пиковых нагрузок |
|||||||
определяются раздельно для колеса и шестерни |
|
|
|
||||
|
|
FPmax = σF limKFL max , |
|
|
|||
|
|
|
Sст |
|
|
|
|
где Sст = 1,75 – коэффициент |
запаса прочности, |
Flim и KFLmax |
|||||
определяются по табл. 7.