10.5. Определение допускаемых напряжений

10.5.1. Режим работы передачи

Нагрузка, с которой работает передача, может быть постоянной или переменной во времени. В последнем случае, при расчете передачи, режим с переменной нагрузкой заменяют режимами с постоянной нагрузкой, эквивалентной по усталостному воздействию.

Размеры передачи устанавливаются путем расчета ее на выносливость по номинальному крутящему моменту на валу колеса Т₂. Величина номинального крутящего момента Т₂ зависит от назначения привода:

а) в тех случаях, когда привод проектируется для работы с заданным графиком нагрузки, расчет передачи следует вести из числа длительно действующих крутящих моментов на валу колеса, определяемого из этого графика, т.е. Т₂ = Т₁. Если же при этом мощность выбранного электродвигателя в связи с ограниченными мощностями ряда выпускаемых электродвигателей приходится принять более требуемой, то это не приведет к перегрузке передачи, а лишь к недогрузке электродвигателя;

б) в тех случаях, когда передача выпускается на рынок без указания конкретного назначения, надо считаться с тем, что потребитель может загрузить передачу на полную мощность электродвигателя. Поэтому расчет передачи, во избежание ее перегрузки, следует вести по номинальному крутящему моменту Т₂ на валу колеса, определенному, исходя из крутящего момента Т_эд на валу электродвигателя:

(10.5.1.)

где - номинальный крутящий момент, развиваемый

электродвигателем;

 и u - коэффициент полезного действия и передаточное

число ступеней, через которое передается движение

от вала электродвигателя к валу колеса рассчитыва-

емой зубчатой пары.

Длительно действующим крутящим моментом считается любой крутящий момент Т₁, суммарное число циклов N_ni действия которого за весь срок службы передачи удовлетворяет неравенству:

N_ni = 60T_i n_i c_i > 5 10⁴, (5.2.)

где c_i - число вхождения в зацепление зуба за один оборот

рассчитываемого зубчатого колеса (с_i- равно числу колес,

находящихся в зацеплении с рассчитываемым);

n_i - частота вращения того из колес, по материалу которого

определяют допустимые напряжения;

T_i - суммарное время работы передачи с моментом T_i (час.)

. (10.5.3.)

T_å - суммарное время передачи за весь срок ее службы:

Т_å = L 365 K_год 24К_сут, (10.5.4.)

где L - срок службы передачи, в годах;

К_год - коэффициент использования передачи в течение года;

К_сут - коэффициент использования передачи в течение суток.

Крутящий момент Т_i, у которого N_i < 5 10⁴, считается кратковременным, при расчете передачи на выносливость, не учитывается.

При наличии в спектре нагрузки передачи кратко временных пиковых крутящих моментов Т_пик > Т₂, необходима дополнительная проверка передачи на прочность по этим моментам. В типовых графиках нагрузки, принятых для настоящих указаний и в заданиях на курсовой проект по деталям машин кратковременным пиковым крутящим моментом является максимальный момент Т_max, развиваемый асинхронным электродвигателем при пуске установки. Пиковый крутящий момент на валу колеса рассчитываемой зубчатой пары в этом случае определяется аналогично крутящему моменту Т₂ (см. выше).

Т_2пик = Т _{эд max} u  (10.5.5.)

где Нм - пиковый крутящий момент, развиваемый двигателем при пуске; значение отношения берут из справочников по электродвигателям.

Величины u и  те же, что и в формуле для определения Т₂.

Момент Т_эд max полностью реализуется в передаче и в том случае, когда мощность выбранного электродвигателя превышает требуемую. При этом избыток мощности скажется только на уменьшении времени разгона поступательно движущихся и вращающихся масс привода до их рабочей скорости.