Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость

(8.12)

где _{F1im b} – базовый предел выносливости зубьев по излому от напряжений изгиба. Значения_{F1im b}определяют экспериментально на зубчатых колесах. Рекомендации, выработанные на базе этих исследований, приведены в табл. 8.1;S_F– коэффициент безопасности; рекомендуютS_F1,72,2 – верхние значения для литых заготовок; К_FC- коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки (например, реверсивные передачи, сателлиты планетарных передач и т.п.);K_FC = 1 – односторонняя нагрузка;

K_FC = 0,80,7 – реверсивная нагрузка (большие значения приHB350);K_FL - коэффициент долговечности.

При HB350, а также для зубчатых колес со шлифованной переходной поверхностью зубьев

.

Таблица 8.1

Приближенные значения пределов изгибной выносливости зубьев f lim b

Способ термической или химико-термической обработки зубьев	Твердость зубьев			Группа стали	F lim b, кгс/см2
	поверхности		сердцевины
Нормализация, улучшение	HB от 180 до 300			Углеродистая и легированная (например, 40, 45, 40Х, 40ХН, 40ХФА)	2600 + 10 HB
Объемная закалка	HRC от 45 до 55			Легированная (например, 40Х, 40ХН, 40ХФА)	5500  6000
Азотирование	HV от 550 до 750	HRC от 23 до 42		Легированная (например, 38 ХМЮА, 40Х, 40ХФА)	430 + 190 HRC
Цементация	HRC от 56 до 62	HRC от 32 до 45		Легированная (например, 20Х, 12ХНЗА, 25ХГТ)	7500  8500

Примечание. В расчет принимают среднее значение твердости в пределах допустимого отклонения.

При НВ > 350 и нешлифованной переходной поверхностью

где N_F0 – базовое число циклов; рекомендуют принимать N_F0 = 4  10⁶ для всех сталей.

При постоянном режиме нагрузки эквивалентное число циклов N_FE определяется по формуле (8.9). При переменном режиме нагрузки, по аналогии с формулой (8.11),

N_FE = 60c (T_i / T₁)^m n_it_i (8/13)

Показатель кривой выносливости рекомендуют принимать: m = 6 для нормализованных и улучшенных сталей, а также при поверхностном упрочнении, если переходная поверхность шлифуется; m = 9 для закаленных сталей.

Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев при перегрузках

Максимальные моменты (см., например, момент Т_max на рис.8.4), неучтенные при расчете на выносливость, могут привести к потере статической прочности зубьев. Поэтому после определения размеров передачи по условию выносливости необходимо проверить статическую прочность при перегрузках.

Максимальные контактные напряжения _{Н max} при перегрузке моментом Т_max можно выразить через известное напряжение _Н – см.формулу ( ) или ( )

(8.14)

где Т_1Н – расчетный момент по контактной выносливости зубьев; [_H]_max – предельное допускаемое напряжение; [_H]_max = 2,8 _т при нормализации, улучшении или объемной закалке зубьев (_т – предел текучести материала); [_H]_max = 400НRС при цементации зубьев и закалке т.в.ч., [_H]_max = 30НV при азотировании зубьев.

Аналогично, максимальные напряжения изгиба

(8.15)

где _F , Т_1F – напряжение и момент при расчете на выносливость ; [_F]_max – предельное допускаемое напряжение:

[_F]_max  0,8_т при НВ  350;

[_F]_max  0,6_т при НВ  350 (_в – предел прочности материала).

11