Машиностроение \ Теория механизмов и машин

Методические указания по расчету открытых конических передач. Допускаемые напряжения для расчета на выносливость при изгибе, страница 3

3.2 Режимы работы передачи

На основе статистической обработки реальных условий работы современных машин в качестве расчетных приняты шесть типовых режимов работы передач [1, с.16-17]: 0 – постоянный; I – тяжелый; II – средний равновероятный; III – средний нормальный; IV – легкий; V – особо легкий, которые задаются преподавателем при выдаче задания на проект.

Режим работы передачи в расчетах на выносливость учитывается коэффициентом режима нагрузки – Х, значения которого представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Значения коэффициента режима нагрузки

Режим  работы передач

0

I

II

III

IV

V

Х

1

0,77

0,5

0,5

0,42

0,31

3.3 Число циклов перемены напряжений

3.3.1 Ресурс (суммарное время работы) передачи

Как правило, задается исходными данными Lh, час (см. раздел 2).

Иногда срок службы передачи может быть задан в годах Lг, в этом случае дополнительно задаются коэффициенты использования передачи в течение года    и в течение суток .

В этом случае суммарное время работы передачи равно:

, часов.

3.3.2 Суммарное число циклов перемены напряжений (для шестерни N∑1 , для колеса N∑2)

N∑1 = 60 · Lh  ·n1;

N∑2 = 60 · Lh ·n2.

3.3.3 Эквивалентное и  базовое число циклов перемены напряжений (для шестерни NFE1 , для колеса NFE2)

Эквивалентное число циклов перемены напряжений

NFЕ1 = μFE · N∑1;

                                NFЕ2 = μFE · N∑2.

Коэффициенты приведения μFE для соответствующих режимов работы приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Коэффициенты приведения μFE

Типовой режим работы

0

I

II

III

IV

V

μFE

1,00

0,30

0,14

0,06

0,038

0,013

Базовое число циклов перемены напряжений NFG = 4×106 независимо от твердости материала  колеса [1, c.15].

3.4 Допускаемые напряжения для расчета на выносливость при изгибе

Допускаемые напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса  определяются по общей зависимости, но с подстановкой соответствующих параметров для шестерни и колеса. При этом  учитывают влияние на сопротивление усталости при изгибе долговечность (ресурс), шероховатость переходной поверхности между смежными зубьями и реверс (двухстороннее приложение) нагрузки:

, МПа.

Поясним составляющие данной формулы.        

- предел изгибной выносливости  при отнулевом цикле, для нормализованных и улучшенных сталей:

 = 1,75×HBср, здесь НВср - средняя твердость поверхности зубьев шестерни и колеса.

SF – коэффициент запаса прочности при расчете на изгибную прочность:

SF = 1,75 – для нормализованных и улучшенных сталей.              

 – коэффициент долговечности,  учитывающий влияние ресурса передачи:

 ,          при условии, что                         (1)

В соответствии с кривой усталости изгибные напряжения  не могут иметь значений меньших .  Поэтому при  > в расчетах принимают =. В противном случае при < в расчетах принимают  каждое со своим значением.

Для длительно работающих  быстроходных передач > и, следовательно, , что и учитывает первый знак неравенства в формуле (1). Второй знак неравенства (1) ограничивает допускаемые напряжения по условию предотвращения пластической деформации или хрупкого разрушения зуба.

 – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности между зубьями, который принимают:  при шлифовании или зубофрезеровании с параметрами шероховатости  мкм, что характерно для открытых передач.

 – коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки (реверса): при одностороннем  приложении нагрузки  ; при реверсивном нагружении, одинаковой нагрузке и числе циклов перемены напряжений в прямом и обратном направлении  , т.к. при изготовлении открытых передач применяются только нормализованные или улучшенные стали (см. [1, с.16]).

3.5 Допускаемые предельные напряжения изгиба для проверки прочности передачи при действии кратковременной пиковой нагрузки

Скачать файл