Определение расчетного изгибного напряжения

 

Расчетное напряжение изгиба на переходной поверхности зуба опреде­ляют по формуле:

               (5.2)

где  – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряже­ний (см. рис. 3.5, эквивалентное число зубьев шестерни );

 – угол начального конуса шестерни;

 – внешний окружной модуль, мм;

 – удельная расчетная окружная сила, определяется по формуле, Н/мм:

,                          (5.3)

где  – вращающий момент шестерни, Н·м;

 – ширина зубчатого венца, мм;

 – коэффициент ширины зубчатого венца;

 – внешний начальный диаметр, мм;

 – коэффициент, учитывающий неравно­мерность распределения на­груз­­ки по длине контактных линий;

 – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении.

 

Рассмотрим выбор величин, входящих в формулы 5.2, 5.3. Вращающий момент шестерни  берется из исходных данных. Значения , , , ,  известны, так как в проектировочном расчете были определены все геометрические размеры передачи.

Коэффициент  учитывающий неравномерность распределения наг­рузки по длине контактных линий, определяется по кривым, представлен­ным на рис.3.1, в зависимости от схемы передачи, твердости активных поверх­ностей зубьев и величины .

Коэффициент , учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении, определяется по формуле:

,                                                  (5.4)

где единственная неизвестная  – удельная окружная динамическая сила, находится по формуле:

,                                                 (5.5)

где  находится по табл. 4.2 в зависимости от степени точности по нормам плав­ности и модуля зацепления,  – окружная скорость по среднему диаметру (ф. 3.25). Остальные величины, входящие в формулы 5.4–5.5, известны.

 

Допускаемые напряжения в проверочном расчете на изгиб

 

Между допускаемым напряжением  и пределом выносливости  существует следующая взаимосвязь:

 ,                                 (5.6)

где  – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений, МПа;

 – коэффициент запаса прочности;

 – коэффициент долговечности;

 – коэффициент, учитывающий градиент напряжения и чувствительность материала к концентрации напряжений;

 – коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхнос­ти;

 – коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса.

 

Коэффициент запаса прочности  определяется в зависимости от способа термической и химико-термической обработки и вероятности неразрушения по таблицам приложения 3;

Коэффициент долговечности находится аналогично, как в п. 3.2.

Коэффициент , учитывающий градиент напряжения и чувствитель­ность материала к концентрации напряжений, находится в зависимости от значения модуля m_e по кривой рис. 5.1 или по формуле:

,                                   (5.7)

Коэффициент , учитывающий размер зубчатого колеса, определяется по формуле:

.                            (5.8)

Коэффициент , учитывающий шероховатость переходной поверхнос­ти выбираем в зависимости от вида обработки по табл. 5.1.

 

Рис. 5.1. График для определения коэффициента

Таблица 5.1

Значения коэффициентов

Вид обработки
Шлифование и зубофрезерование при шероховатости менее Ra=10…40	1
Полирование, цементация, нитроцементация, азотирование, (полирование до химико-термической обработки)	1,05
Полирование, нормализация, улучшение	1,2
Полирование, закалка ТВЧ, закаленный слой повторяет очертания впадины между зубьями.	1,05
Полирование, закалка ТВЧ, закаленный слой распространяется на все сечение зуба, а так же часть обода под основанием зуба и впадины или обрывается у переходной поверхности.	1,2

 

Предел выносливости зубьев при изгибе , соответствующий базовому числу циклов напряжений, определяется по формуле:

  ,                      (5.9)

где  – предел выносливости при отнулевом цикле изгиба, выбирается в зависимости от способа термической или химико-термической обработки по таблицам приложения 3;

 – коэффициент, учитывающий технологию изготовления;

 – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса;

 – коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверх­ности зуба;

 – коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности зуба;

 – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки;

Коэффициент  при отступлениях от примечаний к таблицам приложения 3 принимают , в противном случае .

Коэффициент , учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса, принимают следующим образом:

 

для поковок и штамповок	= 1
для проката	= 0,9
для литых заготовок	= 0,8

 

Коэффициент , учитывающий влияние шлифования переходной поверх­ности зуба, выбирается по таблицам приложения 3. При отсутствии гарантий прижогов или острой шлифованной кромки значения , выбранные по таблицам приложения 2, следует уменьшить на 25%. Если не используется шлифование .

Коэффициент , учитывающий влияние деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной кривой, выбирается по таблицам приложения 3. Для зубчатых колес без деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности принимают .

Коэффициент , учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, данный коэффициент определяется по зависимости:

,                                                      (5.10)

где  – коэффициент, учитывающий влияние амплитуды напряжений противо­положного знака, определяется в зависимости от способа ТО или ХТО. Коэффициент , для зубчатых колес из отожженной, нормализованной или улучшенной стали. Для зубчатых колес с твердостью поверхности зубьев более HRC 45, за исключением азотированных, , для азотированных зубчатых колес .

    Для колес с односторонним приложением нагрузки принимают .

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 169; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!