Допускаемые предельные глубинные напряжения

При расчете по формуле (3.23) s _нкр зависит от вида поверхностного упрочнения и зоны возможного повреждения.

6.4.1. Для азотированных зубчатых колес

s _нкр = 1,07 А _jm _ТН_КZ_LK, (6.10)

Рис. 6.1

где А _j - коэффициент приведения глубинных касательных напряжений к предельным глубинным нормальным напряжениям; определяется по графику рис.6.1 в зависимости от параметра j = 10⁴ h_t / r _vH_K,, (6.11) где h_t - толщина упрочненного слоя,мм, [6]: цементация h_t = (0,28 m - 0,007 m ²) ± 0,2; (6.12) нитроцементация h_t = (0,13…0,2) m £ 1,2; (6.13) азотирование h_t = 0,2…0,5; (6.14)

r _v = 0,17 d ₁ u / [(u ±1) cos²b]- (6.15)

приведенный радиус кривизны профилей зубьев в полюсе зацепления, мм;

H_K – твердость сердцевины зубьев по Виккерсу;

m _Т - коэффициент, учитывающий возможность возникновения трещин не в сердцевине, а в упрочненном слое; определяется в соответствии с рис.6.2 в зависимости от H ₀ / H_K и j, где H ₀ – твердость поверхности зубьев;

Z_LK = (N_HK / N_HE)^1/18 ³ 1 - (6.16)

коэффициент влияния числа циклов напряжений;

N_HK = (0,0133 H_K -1)10⁷ - (6.17)

базовое число циклов глубинных напряжений;

N_HE – эквивалентное число циклов контактных напряжений

[2, c.8, формула (2.2)].

Рис. 6.2. Графики для определения коэффициента m Т

6.4.2 Для цементированных и нитроцементированных зубчатых колес

в зависимости от h_H – глубины расположения наибольших глубинных касате-льных напряжений:

h_H = 1,52(w_Ht r _v / E)^1/2, мм, (6.18)

где w_Ht = F_tK_H / b_W - (6.19)

удельная окружная сила при расчете на сопротивление усталости;

r _v – по формуле (6.15).

При h_H > h_t опасная зона может располагаться только в сердцевине:

s _нкр = 3,6 H_K. (6.20)

При h_H £ h_t опасная зона может располагатся либо

а) в упрочненном слое и тогда

s _нкр = 3,6 H_eff, (6.21)

где H_eff = H ₀/ [(H ₀ / H_K – 1) (h_teff / h_t)² +1] (6.22)

- эффективная твердость упрочненного слоя и

h_{teff =} h_H + 0,2 – эффективная толщина упрочненного слоя,мм;

б) на границе слоя, тогда

s _нкр = H_K. [0,8 (h_t / h_H)² + 2,8]. (6.23).

При h_H £ h_t напряжение s _нкр следует рассчитать по двум формулам (6.21), (6.23) и для оценки прочности по формуле (3.23) принять меньшее из рассчитанных величин s _нкр.

7. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА