Проектирование деталей машин (стр. 2 из 16)

2.2 Определение допускаемых напряжений

2.2.1 Определение срока службы передачи -

, ч

.

2.2.2 Определение допускаемых напряжений на контактную прочность

Допускаемые контактные напряжения

, МПа, определяем для шестерни и колеса отдельно, при этом

,

где

- базовое допускаемое напряжение, МПа;

- коэффициент долговечности.

Базовые допускаемые напряжения

для зубчатых колес, работающих при постоянном режиме в зоне горизонтального участка кривой усталости, определяются по формуле

где

- длительный предел контактной выносливости, определяемый в зависимости от термообработки и группы материалов, МПа;

- коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей, ;

- коэффициент, учитывающий влияние скорости, ;

- коэффициент запаса прочности, .

Базовое допускаемое напряжение шестерен

, МПа,

колес –

, МПа.

Коэффициент долговечности

определяется по формуле

,

где

- базовое число циклов нагружения;

- эквивалентное число циклов нагружения;

- показатель степени кривой усталости поверхностных слоев зубьев, .

Базовое число циклов нагружения

принимается равным

.

Если

получилось больше , то принимают равным .

Базовое число циклов нагружения шестерен -

, колес - .

Эквивалентное число нагружения

определяется по зависимости

,

где

- коэффициенты с графика нагрузки.

В случае получения

.

Эквивалентное число нагружения шестерен косозубой передачи

.

Эквивалентное число нагружения колес косозубой передачи

.

Эквивалентное число нагружения колес косозубой передачи и шестерен прямозубой передачи равно

.

Эквивалентное число нагружения колес прямозубой передачи

.

Коэффициент долговечности шестерен косозубой передачи равен

.

Коэффициент долговечности колес косозубой передачи равен

.

Коэффициент долговечности шестерен прямозубой передачи равен

. Коэффициент долговечности колес прямозубой передачи равен

.

Допускаемые контактные напряжения шестерен косозубой передачи равны

.

Допускаемые контактные напряжения колес косозубой передачи равны

.

Допускаемые контактные напряжения шестерен прямозубой передачи равны

.

Допускаемые контактные напряжения колес прямозубой передачи равны

.

За расчетное допускаемое напряжение для косозубой передачи принимаем наименьшее из двух допускаемых напряжений для материала шестерни

или колеса .

Принимаем допускаемое напряжение для косозубой передачи

, для прямозубой передачи .

2.2.3 Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на изгиб

Допускаемые напряжения на изгиб

, МПа, определяют для шестерни и колеса отдельно, при этом

,

где

- базовые допускаемые напряжения изгиба при нереверсивной нагрузке, МПа;

- коэффициент, вводимый при двухстороннем приложении нагрузки: - односторонняя нагрузка;

- коэффициент долговечности.

Базовые допускаемые напряжения на изгиб

для зубчатых колес, работающих в зоне горизонтальной ветви кривой усталости при нереверсивной нагрузке, определяются по формуле

,

где

- предел выносливости, определяемый на зубьях при отнулевом цикле, МПа;

- коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности; при зубофрезеровании и шлифовании с ;

- коэффициент размеров (при проектном расчете можно принимать );

- коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений (при проектном расчете );

- коэффициент запаса прочности, .

Базовые допускаемые напряжения на изгиб шестерен

.

Базовые допускаемые напряжения на изгиб колес

.

Коэффициент долговечности

определяют как

,

где

- базовое число циклов нагружения, ;