Контактні допустимі напруги.

Розрахунок на втому робочих поверхонь зубців коліс при циклічних контактних напругах базується на експериментальних кривих втоми [1], які звичайно будують у напівлогарифмічних координатах (мал.2.1).

де H - найбільша напруга циклу; NH - число циклів навантажень; Hlim(H0)* - межа витривалості матеріалу; NHG(NH0) - базове число циклів (абсциса точки перелому кривої втоми). * У розрахункових формулах даного розділу в дужках наведено умовні позначки величин, прийняті в технічній літературі більш раннього років видання.

Рис. 2.1

Контактну допустиму напругу, розраховують для кожного зубчастого колеса передачі по формулі

,

де - визначають по емпіричних залежностях, зазначеним у табл. 2.2;

- коефіцієнт безпеки, рекомендують призначати S_H =1,1 при нормалізації, термопокращенні або об'ємному загартуванню зубців (при однорідній структурі матеріалу по всьому обсязі); S_H=1,2 при поверхневому загартуванні, цементації, азотуванні (при неоднорідній структурі матеріалу по обсязі зуба);

Z_N (KHL) - коефіцієнт довговічності,

,

але і 2,6 при S_H = 1,1;

і 1,8 при S_H = 1,2.

Якщо , то варто приймати . Коефіцієнт Z_N враховує можливість підвищення допустимих напруг, для короткочасно працюючих передач (при N_H < N_HG).

Розрахунок числа циклів зміни напруг виконують з урахуванням режиму напруження передачі. Розрізняють режими постійного і змінного навантаження. При постійному режимі навантаження розрахункове число циклів напруг

,

де c - число зачеплень зуба за один оберт (для проектованого редуктора с=1);

- частота обертання того зубчастого колеса, по матеріалу якого визначають допустимі напруги, об/хв;

t - час роботи передачі (ресурс) в годинниках; t = Lh.

Постійний режим навантаження є найбільш важким для передачі, тому його приймають за розрахунковий також у випадку невизначеного режиму навантаження.

Більшість режимів навантаження сучасних машин зводяться приблизно до шести типових режимів (мал.2.2):

Рис.2.2

0 - постійний, I - важкий, II- середній рівно ймовірний, III - середній нормальний, IV - легкий, V - особливо легкий

Режим роботи передачі з змінним навантаженням при розрахунку допустимих контактних напруг, заміняють деяким постійним режимом, еквівалентним по втомлюючому впливі. При цьому у формулах розрахункове число циклів NH зміни напруг заміняють еквівалентним числом циклів NHE до руйнування при розрахунковій контактній напрузі.

,

де - коефіцієнт еквівалентності, значення якого для типових режимів навантаження наведені в табл. 2.3.

Таблиця 2.3

Режим роботи	Розрахунок на контакт. втому	Розрахунок на згинаючу втома
Термічна обробка	m/2	H (KHE)	Термічна обробка	m	F (KFE)	Термічна обробка	m	F (KFE)
	будь-яка		1,0	поліпшення, нормалізація, азотування		1,0	загартування об'ємне, поверхневе, цементація		1,0
I	0,5	0,3	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

Базове число циклів N_HG зміни напруг, що відповідає межі контактної витривалості , визначають за графіком на мал. 2.2 залежно від твердості поверхні зуба або розраховують по емпіричних наступних залежностях

.

З двох значень (для зубців шестерні і колеса) розрахованого по формулі (2.1) контактної допустимої напруги, надалі за розрахункове приймають:

- для прямозубих (циліндричних і конічних) передач - менше з двох значень допустимих напруг, , ;

- для косозубих циліндричних передач з твердістю робочих поверхонь зубців Н1 і Н2 350 НВ - менше з двох напруг і ;

- для косозубих циліндричних передач, у яких зубці шестерні значно (не менш 70...80 НВ) твердіше зубців колеса

(,

де [_H]min - менше з значень [_H1] і [_H2].

Дата добавления: 2015-12-07