Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой
Прочность зубьев, необходимая для предотвращения остаточных деформаций, хрупкого излома или образования первичных трещин в поверхностном слое, определяют сопоставлением расчетного (максимального местного) и допускаемого напряжений изгиба в опасном сечении при действии максимальной нагрузки:
. (5.16)
Расчетное местное напряжение МПа, определяют по формуле:
, (5.17)
где – коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку (см. табл. 4.2); – коэффициент внешней динамической нагрузки при расчетах на прочность при действии максимальной нагрузки (см. приложение 4).
За исходную расчетную нагрузку , Н или , Нм, принимают максимальную из действующих за расчетный срок службы нагрузок ударного или плавного характера – с числом повторных воздействий . Значения определяют экспериментально, динамическим расчетом или по отраслевым рекомендациям. Если в циклограмме нагружения при расчете s F представлены все внешние нагрузки, то принимают .
Допускаемое напряжение , МПа, определяют раздельно для зубчатых колес (шестерни и колеса) по формуле:
, (5.18)
где – предельное напряжение зубьев при изгибе максимальной нагрузкой, МПа;
– коэффициент запаса прочности;
– коэффициент учитывающий размер зубчатого колеса, определяется по формуле 5.13;
|
|
коэффициент и отношение = 1.
Предельное напряжение зубьев при изгибе максимальной нагрузкой , МП a:
, (5.19)
где – базовое значение предельного напряжения зубьев при изгибе максимальной нагрузкой, МПа;
– коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба;
– коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения.
Для марок сталей и способов термообработки, не вошедших в таблицы приложения 3, допускается определять по приближенной зависимости:
, (5.20)
где – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений, определяется по формуле 5.14, МПа;
– предельное значение коэффициента долговечности;
– коэффициент, учитывающий различие между предельными напряжениями, определенными при ударном, однократном нагружении и при числе ударных нагружений .
Базовое значение предельного напряжения зубьев при изгибе максимальной нагрузкой , определяется по приложению 3 в зависимости от марки стали и способа термической и химико-термической обработки.
В качестве в приложении 3 использованы усредненные (медианные) значения предельного напряжения зубьев цилиндрических эвольвентных колес внешнего зацепления, установленные на основании испытаний при знакопостоянном ударном нагружении при числе повторных воздействий N от 1 до 103 и выраженные в форме максимальных местных напряжений. Использование этих значений в расчете на статическую прочность при плавном приложении нагрузки и на малоцикловую выносливость (при числе циклов N = 102…103), обеспечивает дополнительный запас прочности против излома зубьев.
|
|
Коэффициент , учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба, для зубчатых колес с переходной поверхностью зубьев, подвергнутой шлифованию после термообработки:
сквозной закалки с нагревом ТВЧ и объемной закалкой:
= 0,95 (черновой режим зубошлифования),
= 1,1 (чистовой режим);
цементации с закалкой:
= 1,0 (черновой режим),
= 1,05 (чистовой режим);
нитроцементации с закалкой:
= 0,9 (черновой режим),
= 0,95 (чистовой режим).
При отсутствии шлифования = 1.
Коэффициент , учитывающий влияние деформационного упрочнения, для зубчатых колес с деформационным упрочнением переходной поверхности зубьев:
нешлифованной = 0,95;
|
|
шлифованной = 1;
При отсутствии деформационного упрочнения = 1.
Предельное значение коэффициента долговечности устанавливается по формуле 3.14 для . Следует учесть, что максимальные значения:
= 4 при ,
= 2,5 при .
Значения установлены на основе усреднения результатов испытаний при ударном нагружении зубчатых колес с различными вариантами термической и химико-термической обработки и числе нагружений N от 1 до 103.
= 1,3 при ,
= 1,2 при .
Коэффициент запаса прочности определяется по формуле:
, (5.21)
где определяют аналогично как в пункте 5.2; зависит от вероятности неразрушения. Для марок сталей и способов термической и химико-термической обработки из приложения 3 и вероятности неразрушения 0,99 .
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 191; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!