Допускаемые напряжения изгиба

3.11.3 Допускаемые напряжения изгиба

Учитывая одностороннее нагружение передачи (основная нагрузка – на подъем груза), принимаем пульсирующий характер изменения напряжений, тогда /12, с. 253/

, (3.38)

где  - предел выносливости зубьев при пульсирующем цикле =1,4;

[n] – коэффициент запаса прочности, [n]_ш = 1,6 для кованой шестерни при улучшении, [n]_к = 1,8 для литого колеса при нормализации или улучшении /12, с. 254, таб. 15.5/;

 - эффективный коэффициент концентрации напряжений в корне зуба, для стальных нормализованных или улучшенных колес =1,8 /13, с. 223, таб. 31/;

- коэффициент режима нагружения для изгиба

, (3.39)

где  - базовое число циклов, принимаемое при расчете на изгиб равным от 2∙10⁶ до 5∙10⁶ циклов;

N – общее число циклов соответствующего зубчатого колеса за весь срок службы;

, (3.40)

где п – число оборотов рассчитываемого колеса в минуту, для колеса п_к = п_б = 38,07 об/мин, для шестерни п_ш = п_ки_оп = 38,07∙2,38=90,6 об/мин;

Т – количество часов работы передачи за весь срок службы, если принять нормальный срок службы крана 12 лет, 260 рабочих дней в году при двухсменной работе по 8 часов в смену, то получим Т =12∙260∙2∙8 = 49920 ч;

с – число зацеплений рассчитываемого колеса, для шестерни с_ш = 2, для колеса с_к = 1.

.

Таким образом, общее число циклов работы, как шестерни , так и колеса  больше базового , значит, отношение /N<1, а в этом случае следует принимать значение коэффициента к_р = 1.

Тогда допускаемые напряжения изгиба для шестерни

.

Допускаемые напряжения изгиба для колеса

.

3.11.4 Допускаемые контактные напряжения

Для зубьев передачи, находящихся под воздействием переменных нагрузок, допускаемые контактные напряжения определяют с учетом переменности режима и срока службы передачи /13, с. 231/:

, (3.41)

где  - базовый предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов нагружения N₀, = 26 НВ /13, с. 230, тааб. 33/;

к_р – коэффициент режима нагружения для контактных напряжений,

, (3.42)

где  - базовое число циклов при расчете на контактную прочность, принимаемое для среднеуглеродистых и легированных нормализованных и улучшенных сталей 10⁷ циклов;

 - общее число циклов нагружения, , .

Таким образом , общее число циклов работы, как шестерни , так и колеса  больше базового , а в этом случае следует принимать значение коэффициента к_р = 1.

Тогда допускаемые контактные напряжения:

- для шестерни

;

- для колеса

.

В качестве расчетного принимаем меньшее из двух =583 МПа.