Определение допускаемых напряжений

3.2. Определение допускаемых напряжений.

3.2.1. Определение контактной твердости материала и допустимого контактного напряжения.

 В данном случае в качестве расчетной контактной твердости материала принимаем ее среднее значение.

Для шестерни по формуле

НВ₃ = 0,5 (НВ_max +НВ_min)

для колеса по той же формуле:

НВ₄ = 0,5(НВ_max +НВ_min).

Оцениваем возможность приработки колес по формуле

HB₃HB₄+ (10…15);

Допустимое контактное напряжение:

Для определения допустимых контактных напряжений принимаем коэффициент запаса прочности S_Hmin=1.1предел контактной выносливости зубьев:

_min = 2HB+70

- для шестерни: _Hmin3 = 2HB₃+70

- для колеса _Hmin4= 2HB₄+70

Расчетное число циклов напряжений N_K при постоянном режиме нагружения определяем по формуле:

- для шестерни:

N_K3 = 60n₃cL_h

- для колеса:

N_K4 = 60n₄cL_h

Базовое число циклов напряжений рассчитываем в зависимости от твердости материала:

N_Hlim = 30N_HB^2.4

- для шестерни N_Hlim3

- для колеса N_Hlim4

Коэффициент долговечности Z_N при расчете по контактной выносливости находим, учитывая, что N_kN_Hlim по формуле:

Z_N =

Определяем допустимые контактные напряжения по формуле:

- для шестерни:

- для колеса:

С учетом рекомендаций вычисляем расчетное допустимое контактное напряжение по формуле:

 

_нр = 0,45()

3.2.2. Допускаемые напряжения изгиба.

Для определения допустимых напряжения изгиба принимаем коэффициент запаса прочности S_f= 1,7; предел выносливости зубьев на изгиб для данного материала определяется как

⁰_Flimb = 1,75НВ

Коэффициент долговечности Y_N при расчете на изгибную выносливость находим по формуле:

где N_Flim – базовое число напряжений на изгибе; N_Flim =

Согласно условию принимаем Y_N3=Y_N4=1. Находим коэффициент Y_A, учитывающий двухстороннее нагружение; в нашем случае Y_A3=Y_A4=1 (для одностороннего нагружения).

Определяем допустимые напряжения изгиба по формуле

_FP =

Допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерен, принимая[n] =1,5,

К= 1,6, К_ри = 1,

[n] – требуемый (допускаемый) коэффициент запаса прочности;

К- эффективный коэффициент концентрации напряжений у корня зуба;

К_Н - коэффициент режима нагрузки

К_Н =  

N_ц = n

N_ц – число циклов нагружения;

n – угловая скорость, об/мин;

Т - расчетная долговечность (срок службы передачи), ч; Т=20000 часов;

а – количество зацеплений зуба за один оборот колеса, а=1;

 При N_ц5 K_ри получается меньше 1, берется в расчетах К_ри = 1,0

Для зубьев шестерни имеем

[]'_u =

Для зубьев колес принимаем [n] = 1,5 и К_б=1,5,

[]''_u =

4. Расчет тихоходной ступени (косозубая).

4.1. Определение потребного межосёвого расстояния из условия контактной прочности поверхности зубьев.

Межосевое расстояние определяем по формуле

где U_т = 4,5;

 - коэффициент ширины, принимаемый равным 0,15; 0,25; 0,315

К_а – косозубая передача (коэффициент, учитывающий повышение нагрузочной способности за счет увеличения суммарной длины контактных линий).

- коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки по длине контактной линии. Принимаем равным 1,15.