Проектный расчет на контактную выносливость

Назначаем материал зубчатых колес главной передачи – высококачественная легированная сталь 20ХНМ.

()

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса определяются соответственно по формулам:

()

где σ_Hlimb – предел контактной выносливости, для заданной марки стали σ_Hlimb = 1260 МПа;

Z_R – коэффициент шероховатости рабочих поверхностей зубьев, Z_R=1 для шлифованных зубчатых колес;

K_HL – коэффициент долговечности, для цементированных легированных сталей:

()

где N_HO – базовое число циклов напряжения, для заданной марки стали N_HO=1,2·10⁸;

N_HE – эквивалентное число цикло напряжения:

()

U" – передаточное число трансмиссии от детали к колесам, для шестерни U"=U_ГП=4,335, для колеса U"=1;

К_ПНО – коэффициент пробега, К_ПНО=0,0065;

L₀ – пробег до капитального ремонта, принимаем L₀=300000 км.

Тогда эквивалентное число цикло нагружения по формуле () для шестерни и колеса соответственно:

Определяем по формуле () коэффициенты долговечности:

Находим по формулам (,) допускаемые контактные напряжения:

В качестве расчетного принимаем меньшее значение допускаемого напряжения, т.е. 2205 МПа.

()

Допускаемые напряжения при расчете на усталость по изгибу для шестерни и колеса определяются соответственно по формулам:

()

где σ_Flimb – предел усталостного напряжения, для выбранной марки стали σ_Flimb=800 МПа;

Y_R – коэффициент шероховатости переходной поверхности зубьев, для расчета трансмиссий автомобилей принимают Y_R=1,05;

K_FL – коэффициент долговечности по изгибу зубьев, определяется по формуле:

()

где N_F0 – базовое число циклов напряжения по изгибу, для заданной стали N_F0=4·10⁶;

N_FE – эквивалентное число циклов напряжения по изгибу, определяется по формуле:

()

где K_ПFO – коэффициент пробега, К_ПFО=5,8·10^-6;

Тогда, используя формулы (,,), определяем допускаемые напряжения по изгибу:

Из расчета на контактную прочность зубьев устанавливают размеры зубчатой передачи, при которых предупреждается ее преждевременный выход из строя из-за разрушения рабочих поверхностей зубьев.

Межосевое расстояние передачи определяют по формуле:

()

Где =0,25 – коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния, K_а – вспомогательный коэфициент, для стальных косозубых колес Ка=430; u- передаточное число; Т2- вращающий момент на колесе,Нм.

K_Нβ – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца, определяемый по таблице, предварительно вычислив , K_Нβ=1,0.

Дата добавления: 2015-07-15