Проверочный расчет на контактную выносливость зубьев

Расчетное контактное напряжение в полюсе зацепления, МПа:

,

где F_t - расчетная окружная сила, Н (табл. 2.33); K _Н - коэффициент расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям; b ₂ - ширина зубчатого венца колеса, мм; d ₁ - диаметр делительной окружности шестерни, мм; u – передаточное число;

Z_H - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления и определяемый по рис. 2.32, в зависимости от угла наклона зубьев β и суммарного коэффициента смещения X _Σ: Z_H = 1,76 для прямозубых передач при угле зацепления α = 20° и X _Σ = 0;

Z_Е - коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес: для стали при модуле упругости Е = 2,11·10⁵ МПа и коэффициенте Пуассона n = 0,3, Z_Е = 274 МПа;

Z _ε - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий:

· для прямозубых передач ;

· для косозубых передач ,

где ε_α - коэффициент торцового перекрытия, табл. 2.31.

Рис. 2.32. Коэффициент Z_H

Допускаемое контактное напряжение σ _HP, МПа:

σ _HP = σ _HlimbZ_NZ_LZ_RZ_XZ_V / S_H,

где σ _Hlimb - базовый предел контактной выносливости, табл. 2.34.

S_H - коэффициент безопасности, табл. 2.34.

Z_L = 1 - коэффициент, учитывающий влияние смазочного материала;

Z_R - коэффициент, учитывающий параметр шероховатости поверхностей зубьев колес; Z_R = 1 при Ra ≤ 1,25 мкм, Z_R = (0,9…0,95) в остальных случаях;

Z_X - коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса:

· при d ≤ 1000 мм: Z_X = 1;

· при d > 1000 мм: .

Z_V - коэффициент, учитывающий окружную скорость V, м/с: при H > 350HB определяется Z_V = 0,925 V ^0,05;

Z_N - коэффициент долговечности:

· при ;

· при ,

где Z_{N max} - максимальное значение коэффициента долговечности, табл. 2.35;

N_Hlim - базовое число циклов перемены напряжений; определяется в зависимости от твердости поверхности зубьев по Бринеллю по табл. 2.38.

Таблица 2.38

Базовое число циклов N_Hlim

H, HB								560 и более
NHlim	10^7	17·10^6	23,4·10^6	70·10^6	99·10^6	104·10^6	113·10^6	120·10^6

График для пересчета единиц твердости HRC и HV в единицы твердости по Бринеллю HB представлен на рис. 2.33.

N_HE - эквивалентное число циклов перемены напряжений:

N_HE = μ _HN _Σ,

где μ _H - коэффициент приведения при расчете на контактную выносливость, табл. 2.35; N _Σ - суммарное число циклов изменения напряжений за весь срок службы.

Рис. 2.33. Соотношение твердостей HB, HRC, HV

Величины расчетных контактных напряжений одинаковы для шестерни и колеса, поэтому за расчетное допускаемое контактное напряжение принимают:

· для прямозубых передач наименьшее допускаемое контактное напряжение: σ _HP = min(σ _{HP 1}; σ _{HP 2}), где σ _{HP 1} - допускаемое контактное напряжение для шестерни, σ _{HP 2} - допускаемое контактное напряжение для колеса;

· для косозубых передач: σ _HP = 0,45(σ _{HP 1} + σ _{HP 2}).

Дата добавления: 2015-07-17