Определение допускаемых напряжений.
Определение допускаемых контактных напряжений.
В соответствии с ГОСТ 21354-75 допускаемые контактные напряжения равны
, (3.1)где
- предел контактной выносливости зубьев, соответствующий эквивалентному числу циклов перемены напряжений, Н/мм2;Sн - коэффициент безопасности. Для зубчатых колёс с однородной структурой (нормализация, закалка, улучшение, объёмная закалка) материала Sн=1,1.
, (3.2)где
- предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений, Н/мм2; - коэффициент долговечности.Принимаем
по табл.4.1 /4.стр.14/. Н/мм2; Н/мм2.- базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее длительному пределу выносливости.
(3.3)
; ;- эквивалентное число циклов перемены напряжений. Для ступенчатой нагрузки
, (3.4)n – частота вращения рассчитываемого колеса, 1/мин;
с - число вхождений в зацепление зуба рассчитываемого колеса за один его оборот;
- максимальный из длительно действующих моментов;Ti – момент действующий в i-ое время;
ti – время действия i-го момента; tiопределяется в долях от суммарного времени
работы передачи согласно графику нагрузки. , (3.5) - срок службы передачи, годы; - коэффициент суточного использования; - коэффициент годового использования. ,Для постоянной нагрузки
,где с=1 – число вхождений в зацепление зуба рассчитываемого за один его оборот.
; . , (3.6)При
для переменной нагрузки принимают =1. В остальных случаях 2,4.Принимаем
; .Принимаем
; Н/мм2; Н/мм2. Н/мм2; Н/мм2.В качестве расчетных
для прямозубых цилиндрических колес при наибольшей (20-30НВ) разности твердости поверхности принимается меньшее значение.Принимаем
МПа.Определение допускаемых значений напряжений при расчете зубьев на усталостный изгиб.
, (3.7)где
- предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий эквивалентному числу циклов перемены напряжений, Н/мм2;SF- коэффициент безопасности.
, (3.8) - предел выносливости при изгибе, соответствующий базовому числу циклов изменения напряжений, Н/мм2. -коэффициент долговечностиПо 4.2.2. /4.стр.16/ принимаем
, (3.9) Н/мм2; Н/мм2. , (3.10)Для зубчатых колёс с твёрдостью
и зубчатых колёс со шлифованной переходной поверхностью, независимо от твёрдости mF=6.При
принимается . - базовое число циклов перемены напряжений; , (3.11) - эквивалентное число циклов перемены напряжений; , (3.12) ; .Принимаем
; .Принимаем
; Н/мм2; Н/мм2. Н/мм2; Н/мм2.Определение допускаемых предельных напряжений при расчете на контактную и изгибную прочность по максимальным нагрузкам.
(3.13)- допускаемое предельное напряжение при расчете на контактную прочность,
где
- предел текучести материала при растяжении, Н/мм2. Н/мм2. Н/мм2. - допускаемое напряжение при расчете на изгибную прочность,где
- предельное значение напряжения, не вызывающее остаточных деформаций или хрупкого излома зуба, Н/мм2; - коэффициент безопасности. ; (3.14) /4.стр.19/ Н/мм2; Н/мм2. Н/мм2; Н/мм2.Определение коэффициентов нагрузки.
Коэффициенты нагрузки находятся по следующим зависимостям:
; (3.15)