
- •Цилиндрических зубчатых передач
- •1. Общие положения
- •2. Выбор материалов для изготовления зубчатых колес
- •5. Себестоимость.
- •3. Проектировочный расчет
- •3.1. Проектировочный расчет на контактную выносливость
- •3.2. Проектировочный расчет на изгибную выносливость
- •3.3. Проектирование передачи
- •Нормы точности зубчатых колес
- •4. Проверочный расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев
- •4.1. Определение расчетного контактного напряжения
- •4.2. Допускаемые контактные напряжения в проверочном расчете
- •4.3. Расчет на контактную прочность при действии максимальной нагрузки
- •5. Расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •5.1. Определение расчетного изгибного напряжения
- •5.2. Допускаемые напряжения в проверочном расчете на изгиб
- •5.3. Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложения
- •1. Проектировочный расчет
- •2. Проверочный расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев
- •2.1. Определение расчетного контактного напряжения
- •2.2. Допускаемые контактные напряжения в проверочном расчете
- •2.3. Проверочный расчет на контактную выносливость при действии максимальной нагрузки
- •3. Расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •3.1. Определение расчетного изгибного напряжения
- •3.2. Допускаемые напряжения в проверочном расчете на изгиб
- •3.3. Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой
5.2. Допускаемые напряжения в проверочном расчете на изгиб
Между
допускаемым напряжением
и пределом выносливости
существует
следующая взаимосвязь:
,
(5.11)
где
– предел выносливости зубьев при изгибе,
соответствующий базовому числу циклов
напряжений,МПа;
–коэффициент
запаса прочности;
–коэффициент
долговечности;
–коэффициент,
учитывающий градиент напряжения и
чувствительность материала к концентрации
напряжений;
–коэффициент,
учитывающий шероховатость переходной
поверхности;
–коэффициент,
учитывающий размеры зубчатого колеса.
Коэффициент
запаса прочности
определяется
в зависимости от способа термической
и химико-термической обработки и
вероятности неразрушения по таблицам
приложения 3;
Коэффициент
долговечности
находится аналогично, как в п. 3.2.
Коэффициент
,
учитывающий градиент напряжения и
чувствительность материала к
концентрации напряжений, находится в
зависимости от значения модуля m
по кривой рис. 5.3 или по формуле:
, (5.12)
|
Рис.
5.3. График для определения коэффициента
|
Коэффициент
,
учитывающий шероховатость переходной
поверхности выбираем в зависимости
от вида обработки по табл. 5.4.
Таблица 5.4
Значения
коэффициентов
Вид обработки |
|
Шлифование и зубофрезерование при шероховатости менее Ra=10…40 |
1 |
Полирование, цементация, нитроцементация, азотирование, (полирование до химико-термической обработки) |
1,05 |
Полирование, нормализация, улучшение |
1,2 |
Полирование, закалка ТВЧ, закаленный слой повторяет очертания впадины между зубьями. |
1,05 |
Полирование, закалка ТВЧ, закаленный слой распространяется на все сечение зуба, а так же часть обода под основанием зуба и впадины или обрывается у переходной поверхности. |
1,2 |
Коэффициент
,
учитывающий размер зубчатого колеса,
определяется по формуле:
. (5.13)
Предел
выносливости зубьев при изгибе
,
соответствующий базовому числу циклов
напряжений, определяется по формуле:
, (5.14)
где
– предел выносливости при отнулевом
цикле изгиба, выбирается в зависимости
от способа термической или химико-термической
обработки по таблицам приложения 2;
–коэффициент,
учитывающий технологию изготовления;
–коэффициент,
учитывающий способ получения заготовки
зубчатого колеса;
–коэффициент,
учитывающий влияние;
–коэффициент,
учитывающий влияние деформационного
упрочнения или электрохимической
обработки переходной поверхности зуба;
–коэффициент,
учитывающий влияние двустороннего
приложения нагрузки.
Коэффициент
при отступлениях от примечаний к таблицам
приложения 2 принимают
,
в противном случае
.
Коэффициент
,
учитывающий способ получения заготовки
зубчатого колеса, принимают следующим
образом:
-
для поковок и штамповок
= 1
для проката
= 0,9
для литых заготовок
= 0,8
Коэффициент
,
учитывающий влияние шлифования переходной
поверхности зуба, выбирается по
таблицам приложения 2. При отсутствии
гарантий прижогов или острой шлифованной
кромки значения
,
выбранные по таблицам приложения 2,
следует уменьшить на 25%. Если не
используется шлифование
.
Коэффициент
,
учитывающий влияние деформационного
упрочнения или электрохимической
обработки переходной кривой, выбирается
по таблицам приложения 2. Для зубчатых
колес без деформационного упрочнения
или электрохимической обработки
переходной поверхности принимают
.
Коэффициент
,
учитывающий влияние двустороннего
приложения нагрузки, данный коэффициент
определяется по зависимости:
,
(5.15)
где
– коэффициент, учитывающий влияние
амплитуды напряжений противоположного
знака, определяется в зависимости от
способа ТО или ХТО. Коэффициент
,
для зубчатых колес из отожженной,
нормализованной или улучшенной стали.
Для зубчатых колес с твердостью
поверхности зубьев более HRC
45, за исключением азотированных,
,
для азотированных зубчатых колес
.
Для
колес с односторонним приложением
нагрузки принимают
.