2.2.2. Розрахунок на міцність зубчастої передачі при згинанні

сила на ділильному циліндрі, Н, визначається за формулою (2.19), mn – модуль (нормальний) зачеплення, мм. Очевидно, при підстановці величин саме в такій розмірності ми отримаємо напруження σF в Н/мм2 або МПа.

Коефіцієнт, що враховує форму зуба та концентрацію напружень, YF , визначається для 2-го та 3-го коліс без зміщення ( x =0) наближено за формулами

де zV - еквівалентна кількість зуб′їв для кожного колеса

Як бачимо, коефіцієнт YF залежить від кількості зуб′їв на певному зубчастому колесі, що необхідно враховувати при остаточному розрахунку напруження σF .

Коефіцієнт, який враховує нахил зуба, Yβ , для косозубих коліс

де β - кут нахилу зубів шестерні первинного вала, градус.

Коефіцієнт, що враховує перекриття зуб′їв, Yε , для прямозубої пе-

редачі під час попередніх розрахунків приймається Yε =1. Для косозубих передач

Для розрахунків у формулах (2.31) і (2.32) необхідно скористатися значеннями εα та εβ , отриманими за формулами (2.23) та (2.24).

Коефіцієнт, що враховує вплив прояву похибок зачеплення на динамічне навантаження, для косозубих і шевронних передач δF =0,006.

18

Коефіцієнт, що враховує вплив різниці кроків зачеплення зуб′їв 2-го та 3- го колеса, gΟ, обирається за Таблицею 2.1.

Рисунок 2.4.

Питома окружна динамічна сила wFv має розмірність Н/мм (V - м/с, aW 2 - мм) і використовується при обчисленні динамічної добавки νF

Остання, в свою чергу, необхідна для визначення коефіцієнта, що враховує динамічне навантаження, яке виникає в зачепленні, KFV =1 +νF .

Коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зуб′ями, KFα , визначається відповідно до ступеня точності nCΤ

19

Коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по довжині контактних ліній, KFβ ( KFβ 2 , KFβ3 ), залежить від коефіціє-

нтів Ψbd 2 , Ψbd 3 (2.27) і визначається з графіка на Рисунку 2.4.

Отже, розрахунки всіх коефіцієнтів, необхідних для обчислення контактного напруження в полюсі зачеплення, на цьому завершено, що до-

зволяє за формулою (2.28) визначити σF . Слід зауважити, що через яв-

2.3. Визначення допустимих напружень

Допустиме напруження на контактну витривалість

де σH lim b - границя контактної витривалості поверхонь зуб′їв, яка відповідає базовій кількості циклів навантаження (визначається за Таблицею 2.2), SH - коефіцієнт безпеки, KHL - коефіцієнт довговічності.

Коефіцієнт довговічності, що враховує вплив терміна служби та режиму навантаження передачі, змінюється в межах 0,9≤KHL ≤2,8 залеж-

но від типу навантаження (змінне або постійне), кількості циклів навантаження та виду зміцнення поверхонь зуб′їв. Через значне (на порядки) перевищення еквівалентної кількості циклів навантаження базової кіль-

кості циклів в розрахунках КВП величина приймається KHL =1. Коефіцієнт безпеки для коліс з однорідною структурою матеріалу SH =1,1; для коліс з поверхневим зміцненням зуб′їв SH =1,2.

Співвідношення між твердостями, що виражені в одиницях HHB , HHRC , HHV , визначається за графіками на Рисунку 2.5.

20

де σF lim b - границя витривалості зуб′їв при згинанні, яка відповідає базовій кількості циклів навантаження (визначається за Таблицею 2.3), SF - коефіцієнт безпеки, KFL - коефіцієнт довговічності, KFC - коефіцієнт, що враховує вплив двостороннього прикладання навантаження (при односторонньому KFC =1, в решті випадків KFC =0,65…0,9.

Коефіцієнт довговічності, що враховує вплив терміна служби та режиму навантаження передачі, змінюється в межах 0,9≤KFL ≤2,1 залеж-

но від типу навантаження (змінне або постійне), кількості циклів навантаження та виду зміцнення поверхонь зуб′їв. Через значне (на порядки) перевищення еквівалентної кількості циклів навантаження базової кіль-

кості циклів в розрахунках КВП величина приймається KFL =1. Коефіцієнт безпеки SF =1,7…2,2, для усіх способів термічної або хіміко-термічної обробки зуб′їв SF =1,75, окрім нітроцементації, для якої SF =1,55.

Провівши розрахунки допустимих напружень [σH ] і [σF ] для пев-

ного способу термічної або хіміко-термічної обробки зуб′їв та їхніх поверхонь, необхідно провести зіставлення з ними відповідних розрахункових

σH , σF 2 і σF 3 . У випадку неперевищення допустимих напружень забезпечується витривалість зуб′їв по контакту та при згинанні.

23