18.2.2 Расчет на прочность

Входные значения - входная мощность P_1, скорость на входе n₁, передаточное число, кпд передачи 

• выход

• скорость на выходе

• момент ввода

• касательная/круговая сила

• окружная скорость

• резонансная скорость

• радиальная сила

• осевая сила

• нормальная сила

• расчет прочности в соответствии с Bach проводится на основе расчета балки с заделанными концами. Допускается действие общей круговой силы только на один зуб

• допустимая нагрузка , где: - допустимое напряжение зуба при изгибе, - допустимое напряжение при изгибе (значение таблицы), - ширина зубчатого венца, - модуль, - круговая сила, действующая на колесо, - коэффициент в котором принимается для прямых зубьев к=1.4, для косых зубьев к=1.25

• коэффициента запаса прочности

• расчет прочности по методу Merrit проводиться только на один зуб на основе расчета балки с заделанными концами. Допускается действие общей круговой силы можно определить как давление или растяжение. Добавляет дополнительную проверку контакта.

• допустимая нагрузка , где - минимальное допустимое напряжение. на зуб, - рабочая ширина зубчатого венца, - модуль, - коэффициент зависимости от степени точности (значение таблицы), - круговая сила, действующая на колесо, - коэффициент в котором принимается для прямых зубьев к=1.4, для косых зубьев к=1.25

• коэффициент запаса прочности

• коэффициент изгибных напряжений , где: - допустимое напряжение при изгибе (значение таблицы), - коэффициент скорости при изгибе (значение таблицы), - фактор формы при изгибе (значение таблицы)

• коэффициент контактных напряжений , где - допустимое напряжение при контакте (значение таблицы), - коэффициент скорости при давлении (значение таблицы), - фактор формы при давлении (значение таблицы), - коэффициент размера

• расчет прочности в соответствии с CSN 01 4686, ISO 6336 и DIN 3991 проводится на основе расчета балки с заделанными концами. Включает большинство эффектов. Доступно только для метрических единиц

• коэффициенты запаса прочности:

• контактная усталость , где: - предел контактной усталости (значение для материала), - касательная сила, действующая на зубья, - рабочая ширина зубчатого венца

• контакт при единовременной нагрузке , где: - допустимое напряжение при контакте (значение для материала), - единовременный коэффициент перегрузки

• усталость при изгибе , где: - предел усталости при сгибе (значение для материала), - ширина зубчатого венца для изгиба

• изгиб при единовременной нагрузке , где - допустимое напряжение для материала при изгибе в ножке зуба (высота зуба под делительной окружностью или величина радиуса между делительной окружностью и нижней частью зуба)

• расчеты коэффициентов

• долговечность (для контакта) , где для азотированных видов стали - , для других видов стали -

• долговечность (для изгиба) , где для азотированных видов стали - , для других видов стали - , - базовое количество циклов нагрузки для материала, - необходимое количество циклов нагрузки (скорость)

• смазка , где: , причем для , а для

• Z_R - коэффициент шероховатости стенки зуба

• коэффициент влияния окружной скорости, для

• стандарта CSN

• стандартов DIN и ISO , где

• механические свойства материала , где - коэффициент Пуассона для материала (соотношение поперечной деформации к продольной для определенного материала, подвергаемого постоянным осевым напряжениям в пределе пропорциональности), - модуль упругости Юнга (соотношение единичного напряжения и удельной деформации в рамках предела пропорциональности материала при растяжении или сжатии)

• форма сопряженных зубьев

• однопарное зацепление для

• 

• 

• 

где

• длина контактных кривых, для

• 

• 

• 

• эффект профильного зацепления для стандартов DIN и ISO

• угол наклона зуба (для контакта)

• угол наклона зуба (для изгиба) для стандартов DIN и ISO:_=1 для _>1, а =30º для >30º

• коэффициент формы зуба , где h_Fa - плечо изгиба силы, действующей на торец зуба, s_Fn - толщина критического сечения ножки зуба дополнительного колеса, _Fan - угол изгиба на корце прямого зуба дополнительного колеса

• концентрация напряжения торцом зуба при зацеплении (функция регрессии) , где

• дополнительный паз в ножке зуба

• Y_δ - коэффициент чувствительности паза (зависит от материала и радиуса кривизны перехода ножки зуба)

• Y_R .- текстура поверхности

• K_H .- дополнительные нагрузки (для контакта) K_H = K_A K_Hv K_Hb K_Ha

• K_F ... дополнительные нагрузки (для изгиба) K_F = K_A K_Fv K_Fb K_Fa

• K_A ... нагрузка

• K_Fv ... динамический где: K_P, K_Q ... значения таблицы, для стандартов DIN и ISO: при KA Ft / bw < 100 с учетом KA Ft / bw = 100

• K_H- коэффициент поверхностной нагрузки (для контакта)

• K_F - поверхностная нагрузка (для изгиба) для стандартов DIN и ISO K_H= K_F

• поперечная нагрузка (для изгиба), для

• 

• ….

в стандартах DIN и ISO

• поперечная нагрузка (для контакта) ,