2.2.3. Визначення еквівалентного числа циклів напружень при розрахунку на витривалість на згин

Приймаємо базове число циклів зміни напружень ==4 (оскільки для всіх сталей =4). Еквівалентне число циклів напружень:

для шестерні

= ; (2.11)

для колеса

=; (2.12)

де та - коефіцієнти, що враховують характер циклограми навантаження відповідно шестерні і колеса.

Оскільки , визначаємо послідовно суми .

Для шестерні першого ступеня циклограми (k=1)

;

Умова:

;

виконується. В цьому випадку коефіцієнт , що враховує характер циклограми при і =6 визначаємо за формулою (2.13):

=== ; (2.13)

Для колеса першого ступеня циклограми (k=1)

; (2.14) Умова формули:

=0,6=1

виконується. Тоді Еквівалентні числа циклів напружень для розрахунку на втому при згині

для шестерні

=;

для колеса

=;

2.2.4. Визначення допустимих напружень для шестерні і колеса

Допустимі контактні напруження розраховуються окремо для шестерні і колеса окремо за формулою

[ ; (2.15)

Попередньо знаходимо границю контактної витривалості зубців шестерні і колеса, яка відповідає базовому числу циклів напружень. Для вуглецевих сталей при середній твердості поверхонь зубців шестерні та колеса ; границя контактної витривалості дорівнює:

для шестерні:

для колеса: ;

Оскільки , то для визначення коефіцієнта довговічності користуємося формулою:

для шестерні:

; (2.16)

Оскільки

для колеса:

; (2.14)

Оскільки

Коефіцієнт , що враховує вплив шорсткості спряжених поверхонь зубців вибираємо за таблицями. Для фрезерованих зубців при шорсткості

Коефіцієнт , що враховує вплив колової швидкості, визначаємо за графіком. У попередніх розрахунках беруть =1,12, що відповідає коловій швидкості V

Коефіцієнт, що враховує розмір зубчастого колеса =1(при dмм). Коефіцієнт запасу міцності для зубців з однорідною структурою матеріалу

Допустиме контактне напруження:

для шестерні:

[=541,67МПа;

для колеса:

[= 464,3МПа.

Допустиме контактне напруження передачі:

[=464,3; (2.15)

2.2.5. Допустиме граничне контактне напруження при дії максимального навантаження

для шестерні:

[=2,8=1820МПа ;

для колеса:

[=2,8=1120МПа ;

2.2.6. Допустиме напруження на згин

[ (2.16)

Попередньо за таблицями для вуглецевих та легованих сталей при твердості зубців у середині основи зуба 180…350НВ знаходимо границю витривалості зубців на згин при базовому числі циклів напружень на згин для пульсуючого циклу навантаження.

для шестерні:

=1,75=428,75МПа ;

для колеса:

=1,75=358,75МПа ;

Коефіцієнт , що враховує характер прикладання навантаження вибираємо за таблицями (при одночасному прикладанні навантаження в нереверсивних передачах ).

Коефіцієнт довговічності визначаємо за формулою

(при , та , =6 ):

для шестерні:

;

Оскільки

для колеса:

;

Оскільки

коефіцієнт , що враховує шорсткість передньої поверхні, вибираємо в залежності від способу механічної обробки. Для зубофрезерування з шорсткістю не більше , . Коефіцієнт , що враховує розмір зубатого колеса приймаємо =1,05.. Коефіцієнт , що враховує градієнт напружень і чутливість матеріалу до концентрації напружень залежить від модуля зчеплення. При проектному розрахунку через невизначеність модуля, приймаємо Коефіцієнт запасу міцності на згин

Визначаємо допустиме напруження на згин.

для шестерні:

[=264,81 МПа ;

для колеса:

[=221,58 МПа ;