Допустима напруга зминання [σзм] зубчатих (шліцьових ) з’єднань
-
Тип з’єднання
Умови експлуатації
[зм], МПа
НВ 350
HRC 40
Нерухоме
а
35…50
40…70
б
60…100
100…140
в
80…120
120…200
Рухоме без напруження (наприклад, коробки швидкостей)
а
15…20
20…35
б
20…30
30…60
в
25…40
40…70
Рухоме під напруженням
а
-
3…10
б
-
5…15
в
-
10…20
Для прямобічних зубчастих з’єднань валів з зубчастими колесами, муфтами та деякими іншими деталями може використовуватися уточнений розрахунок зубчатих (шліцьових) з’єднань за ГОСТ 21425-75.
Згідно з стандартом:
(6.8)
а допустима напруга
(6.9)
де σт - границя текучості матеріалу робочої поверхні зуб’їв; s - коефіцієнт запасу міцності, s = 1,25...1,4, менші значення для незагартованих поверхонь; kз - коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження між зуб’ями, kз = 1,6...3,0; kпз - коефіцієнт поздовжньої концентрації навантаження, див. табл. 6.3[9]; kп - коефіцієнт концентрації навантаження від похибки виготовлення, kп = 1,1 ... 1,6, при низькій точності – більші значення; kд - коефіцієнт динамічності навантаження, kд = 1,4 ... 2,5.
Розрахунок на спрацювання за другим критерієм виконують за умовою:
(6.10)
де
-
допустима напруга на спрацювання; при
цьому
(6.11)
де
- допустимий умовний тиск при числі
циклів N
= 108
і постійному режимі
навантаження (табл. 6.3, а також табл.6.5
[9]); kз
- коефіцієнт нерівномірності навантаження
зуб’їв, табл. 6.2 [9]; kпз
- коефіцієнт поздовжньої концентрації
навантаження; kн
- коефіцієнт змінності
навантаження (табл.6.4 [9]; kц
- коефіцієнт кількості циклів мікрозсувів
за повний строк служби:
де N = 60tn,
t - строк
служби, n
- частота обертання, хв-1;
kзм
- коефіцієнт умови змащення, kзм
= 0.7 ... 1.4; kор
- коефіцієнт осьової рухомості з’єднання,
kор
= 1 ... 3.
Якщо розрахункові значення напруги σзм або σзм. спр перевищують допустимі значення [σзм] або [σзм.]спр більше, як на 5%, то збільшують довжину матиці l, або приймають іншу серію і повторюють розрахунки.
Таблиця 6.3
Допустимий умовний тиск зубчастих (шліцьових) з’єднань
Термічна обробка і середня твердість поверхні |
|||||
без обробки НВ 218 |
покращення НВ 270 |
гартування |
цементація або азотування 60 HRC |
||
40 HRC |
45 HRC |
52 HRC |
|||
Найбільший тиск [зм]ум., МПа |
|||||
95 |
110 |
135 |
170 |
185 |
205 |
Таблиця 6.4