Коефіцієнт еквівалентного навантаження довговічності зубчастих передач

Режим роботи	Розрахунок за контактною втомленістю			Розрахунок за згинальною втомленістю
	Термообро-бка	m/2	KHE	Термообробка	m	KFE	Термообро-бка	m	KFE
0	Будь яка	3	1,0	Покращення, нормалізація, азотування	6	1,0	Гартування об’ємне, поверхневе, цементува-ння	9	1,0
I			0,50			0,30			0,20
II			0,25			0,14			0,10
III			0,18			0,06			0,04
IV			0,125			0,038			0,016
V			0,063			0,013			0,004

При визначенні режиму навантаження фактичну циклограму замінюють циклограмою, на якій розрахункові навантаження розміщують послідовно в порядку зменшення їх значення, а потім ступінчасту циклограму замінюють плавною обвідною кривою і за цією кривою вибирають номер типового режиму навантаження.

Сумарне число циклів навантаження

N_Σ = cnt_Σ, (10.9)

де c і n як і в (7.52); t_Σ - сумарний строк служби (ресурс передачі),

t_Σ = L·365·K_Р·24·K_д, (10.10)

де L - строк служби, роки; K_Р і К_д - відповідно коефіцієнти використання передачі протягом року і доби.

Д ля прямо- і косозубих передач, з твердістю Н > 350 НВ за розрахункову контактну напругу беруть менше із двох значень та , розрахованих для зуб’їв шестерні (індекс 1) та колеса (індекс 2). Для косозубих передач з твердістю H < 350HB хоча б одного колеса за розрахункову допустиму контактну напругу беруть

Рис. 10.1. Графік типових режимів навантаження зубчастих передач

(10.11)

при виконанні умови:

- для циліндричних косозубих та шевронних передач;

- для конічних зубчастих передач;

тут менше значення із двох значень та .

10.8.2. Допустима згинальна напруга при розрахунках на втомленість

(10.12)

де σ_F0 - границя витривалості зуб’їв за згинальною напругою (див. табл. 10.1, а також табл. 8.9 [9]); s_F - коефіцієнт безпеки, s_F = 1,55...1,75 (див. табл. 10.1, а також табл.8.9 [9]); K_FC - коефіцієнт, який ураховує вплив двостороннього прикладення навантаження, K_FC = 1 - одностороннє навантаження; K_FC = 0,7...0,8 - реверсивне навантаження; K_FL - коефіцієнт довговічності (розрахунок аналогічний розрахунку коефіцієнта K_HL ).

Границя витривалості зуб’їв за згинальною напругою σ_F0 знаходиться так. При нормалізації та поліпшені сталі;

, МПа (10.13)

при об’ємному гартувані сталі:

, МПа (10.14)

при СВЧ по контуру:

, МПа. (10.15)

При H ≤ 350 НВ, а також для зубчастих коліс із шліфованою перехідною поверхнею зуб’їв:

, але ≤ 2. (10.16)

При Н > 350 НВ і для коліс із нешліфованою поверхнею:

, але ≤ 1,6, (10.17)

де N_FO - базове число циклів навантаження; для всіх сталей N_FO = 4·10⁶; N_FE – еквівалентне число циклів навантаження.

При постійному режимі навантаження N_FE знаходять за формулою (10.6), при змінному типовому режимі за формулою:

(10.18)

де K_FE - коефіцієнт еквівалентного динамічного навантаження (табл. 10.3, а також табл. 8.10.[9]); N_Σ - знаходиться за формулою (10.9).

Для тривалопрацюючих передач (при ) приймають K_FL = 1.

10.2.3. Допустима напруга для перевірки міцності зуб’їв при перевантаженні. Короткочасне перевантаження максимальним (піковим) моментом Т_max може привести до втрати статичної міцності зуб’їв. Тому необхідна перевірка не тільки опору втомленості, а й статичної міцності зуб’їв.

Максимальна контактна напруга σ_Hmax при перевантаженні максимальним моментом Т_max знаходиться за формулою:

(10.19)

де σ_H і T_max – відповідно розрахункові контактна напруга і обертовий момент; [σ_H]_max - максимальна допустима контактна напруга.

Максимальний (піковий) момент Т_max визначають експериментально або за галузевими рекомендаціями (наприклад, для очисних комбайнів – за ОСТ 12.44.093-77 Мінвуглепрму СРСР). Для приблизних розрахунків можна прийняти:

(10.20)

де K_дн - коефіцієнт зовнішнього динамічного навантаження (табл. 10.3, а також табл.0.1 [9]).

Таблиця 10.3