4. Определение допускаемых напряжений.

4.1. Назначение срока службы редуктора и количества капитальных ремонтов привода.

Рациональный срок службы редуктора, определяемый нормами надежности и морального износа, для зубчатых передач составляет 10 лет. Рекомендуемый, базовый 90-процентный ресурс L_10h соответственно (20…25)10³ часов. Значение выбирается исходя из назначения привода и режима эксплуатации. Принимаем L_10h = 25000 часов. Зная срок службы привода, назначается количество ремонтов по замене редуктора в приводе исходя из формулы:

λ = L_h / L_10h = 30000 / 25000 ≈ 2

4.2. Определение допускаемых напряжений при контакте и изгибе в зацеплении зубчатых передач.

4.2.1. Время работы привода согласно диаграмме изменения нагрузки:

t_hi = t_i  L_10h

t_h1 = 0,1  L_10h = 0,1  25000 = 2500 ч

t_h2 = 0,4  L_10h = 0,4  25000 = 10000 ч

t_h3 = 0,5  L_10h = 0,5  25000 = 12500 ч

4.2.2. Число циклов изменения напряжений за весь срок службы привода для шестерни N_c1i и колеса N_c2i редуктора:

N_c1i = 60  n₁  t_hi

N_c11 = 60  n₁  t_h1 = 60  351  2500 = 52650000

N_c12 = 60  n₁  t_h2 = 60  351  10000 = 210600000

N_c13 = 60  n₁  t_h3 = 60  351  12500 = 263250000

{ N_c11 = 52650000; N_c12 = 210600000; N_c13 = 263250000}

N_c2i = 60  n₂  t_hi

N_c21 = 60  n₂  t_h1 = 60  55,71  2500 = 8356500

N_c22 = 60  n₂  t_h2 = 60  55,71  10000 = 33426000

N_c23 = 60  n₂  t_h3 = 60  55,71  12500 = 41782500

{ N_c21 = 8356500; N_c22 = 33426000; N_c23 = 41782500}

4.2.3. Вращающие моменты с учетом диаграммы изменения нагрузки F на исполнительном органе Т_иоi; тихоходной Т_тi и быстроходной Т_бi ступеней редуктора, а также значения этих параметров для эквивалентного режима Т_иоэ; Т_тэ; Т_бэ нагружения, полученных при разработке технического предложения:

Таблица 4.2.3.1. Вращающие моменты.

F, H	F1	F2	F3		Fэкв
	4400	3080	1760		2700
Тиоi = F Dио / 2, Нм	Тио1	Тио2		Тио3	Тио = Тэ
	507,05	354,92		202,81	342,5
Ттi = Тиоi /(ηм  ηпк ), Нм	Тт1	Тт2		Тт3	Т2 = Тэ
	520	364		208	351,25
Тбi = Ттi / (ηзп  ηпк  uзп), Нм	Тб1	Тб2		Тб3	Т1 = Тэ
	85,52	59,86		34,21	57,77

где η_м; η_пк; η_зп - кпд муфты, подшипников и закрытой передачи;

u_зп - передаточное отношение закрытой передачи.

4.3. Определение допускаемых контактных напряжений в зацеплении зубчатых передач.

4.3.1. Эквивалентное число циклов нагружения деталей за срок службы:

для шестерни:

для колеса:

4.3.2. Базовое число циклов перемены напряжений N_HO, соответствующее пределу выносливости, которое выбирают из таблицы с использованием формулы интерполирования:

для шестерни:

для колеса:

индексы:

л.; пр.; ср.- левое, правое значение и значение между ними в таблице.

4.3.3. Коэффициент долговечности при действии контактных напряжений.

Для шестерни и колеса:

Для нормализованных или улучшенных колес - 1 ≤К_{HL i}≤2,6.

В соответствии с этим неравенством принимаем К_HL1 = К_HL2 = 1.

4.3.4. Допускаемые контактные напряжения, соответствующие пределу выносливости [σ]_HO и рабочему режиму передачи [σ]_Hi.

Таблица 4.3.4.1. Допускаемые контактные напряжения.

Передача	Параметр	Н≤350НВ
цилиндрическая	[σ]HO1, Н/мм2 [σ]HO2, Н/мм2	1,8  НВср1 + 67 = 1,8285,5 + 67 = 580,9 1,8  НВср2 + 67 = 1,8  248,5 + 67 = 514,3
	[σ]Hi1, Н/мм2 [σ]Hi2, Н/мм2	КHL1  [σ]HO1 = 1  580,9 = 580,9 КHL2  [σ]HO2 = 1  514,3 = 514,3
	[σ]Hрас, Н/мм2	min{[σ]Hi2}= 514,3