2.3. Допускаемые напряжения

2.3.1. Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса определяют по (3) с учетом влияния на контактную прочность долговечности, шероховатости рабочих поверхностей зубьев и окружной скорости:

(3)

1.Предел контактной выносливости _Hlim зависит от материала зубчатого колеса и расчетной твердости поверхности зубьев Н Значение определяют по табл. 7.

2. Коэффициент запаса прочности S_H зависит от однородности структуры материала на поверхности и в сердцевине зубьев, которую получают после термообработки колес. Значение определяют по табл. 7.

Таблица 7

Значения и

Термо- или химико- термическая обработка	Расчетная твердость поверхности	, МПа
1. Улучшение 2. Закалка объемная 3. Закалка ТВЧ 4. Цементация 5. Азотирование	≤ 350 НВ 40…50 HRC 40…56 HRC 56…65 HRC 56…62 HRC	1050	1,1 1,1 1,2 1,2 1,2

3. Коэффициент долговечности Z_N (Z_N1, Z_N2) учитывает влияние долговечности (ресурса):

(4)

а) Базовое число циклов напряжений N_HG (N_HG1, N_HG2), соответствующее пределу выносливости определяют по табл. 8, где величина NHG рассчитана в зависимости от твердости поверхности зубьев:

б) Эквивалентное число циклов нагружения N_HE (N_HE1, N_HE2) определяют в зависимости от частоты вращения ; времени

Таблица 8

Число циклов

Число циклов	Твердость НВ (HRC)
	180	200	250	285	300	425 (45)	440 (47)	460 (48)	480 (50)	495 (51)	540 (55)	600 (60)
млн. цикл. (106 циклов)	7.8	10,0	17,1	23,4	26,4	61,0	66,3	73,8	81,7	87,9	108	120

работы передачи , час; режима нагружения:

(5)

где действительное число циклов нагружения:

(6)

с – число вхождений зубьев колеса в зацепление за оборот (обычно с = 1, т. к. в зацеплении находится одно колесо), μ_H – коэффициент эквивалентности, определяемый по табл.9.

Таблица 9.

Обозначение режима	μH	μF
		q = 6	q = 9
0	1,000	1,000	1,000
I	0,500	0,300	0,200
II	0,250	0,143	0,100
III	0,180	0,065	0,063
IV	0,125	0,038	0,016
V	0,063	0,013	0,004

Номер режима нагрузки определяют по коэффициенту режима Х:

Режим нагружения ...0 I II III IV V

X ……...... 1 0,77 0,6 0,5 0,42 0,31,

который при постоянной частоте вращения определяется

(7)

Для длительно работающих передач, когда N_HE > N_HG, учитывая неравенство (4) принимают коэффициент долговечности Z_N = 1.

4. Коэффициент Z_R (Z_R1, Z_R2), учитывает влияние шероховатости рабочих поверхностей зубьев. Значение Z_R выбирают по табл. 10 в зависимости от параметра R_a , величиной которого задаются с учетом объема производства и степени точности передачи.

Таблица 10

Значение коэффициента Z_R

Параметр	Степень точности по ГОСТ 1643-81
	7	8	9
, мкм	1,25…0,63	2,5…1,25	10…2,5
ZR	1,0	0,95	0,9

5. Коэффициент Z_V (Z_V1, Z_V2), учитывает влияние окружной скорости  передачи. Значение Z_V выбирают по табл. 11.

Таблица 11

Значение коэффициента Zv

Твердость (расчетная)	при , м/с
	<5	<10	<15	<20
Н ≤ 350 НВ	1,0	1,065	1,11	1,15
Н > 350 НВ	1,0	1,035	1,06	1,075

Для расчета передачи выбирают допускаемое контактное напряжение в зависимости от рассчитанных по (3) допускаемых напряжений шестерни и колеса и вида передачи:

прямозубая передача

, (8а)

где меньшее значение из и ;

косозубая передача

(8б)

Однако, если , то принимают .