Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений

Допускаемые контактные напряжения определяются по зависимости

, (3)

где – базовый предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов нагружения,

= 1,1 – коэффициент безопасности,

– коэффициент долговечности.

Базовый предел контактной выносливости зубьев при HB < 350 находится по формуле

.

Соответственно, для шестерни – МПа,

для колеса – МПа.

Коэффициент безопасности принимаем равным .

Фактическое число циклов нагружения (для режима постоянной нагрузки)

,

где n – частота вращения того колеса, для которого определяется N_H, об/мин,

t = 20000 ч – число часов работы передачи за расчётный срок службы.

Подставляя значения n₁, n₂ и t, получаем

- для шестерни – .

- для колеса – .

Для длительно работающих передач при N_H > N_H0 коэффициент долговечности К_HL = 1.

Найдем коэффициенты долговечности , учитывая, что число циклов нагружения зуба колеса

N_H2 =15×10⁷ > . 2×10⁷,

N_H1 = 174×10⁷ > . 2×10⁷.

где = 2×10⁷ циклов – базовое число циклов по контактным напряжениям для стали 45, следовательно

Принимаем К_HL1 = 1 и K_HL2 = 1.

Подставляя найденные значения параметров, определяем допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса

,

.

Для цилиндрических прямозубых и косозубых передач с небольшой разностью твёрдости зубьев (HB₁ – HB₂ < 30) за расчётное принимается меньшее значение из [s_H]₁ и [s_H]₂. Таким образом, допускаемое контактное напряжение [s_H]₁= …… МПа.

Допускаемые напряжения изгиба определяются по зависимости

,

где – базовый предел изгибной выносливости зубьев,

=1,75 – коэффициент безопасности,

– коэффициент долговечности,

– коэффициент учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки.

Базовый предел изгибной выносливости зубьев для улучшенных колес с твердостью HB < 350 определяется по зависимости

s_Flimb = 1,8 HB, что составляет

– для шестерни ,

– для колеса .

Коэффициент учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки – при односторонней (нереверсивной) нагрузке .

Фактическое число циклов нагружения при постоянной нагрузке

.

Для шестерни – .

Для колеса – .

Найдем для зубьев колеса коэффициенты долговечности , учитывая, что число циклов нагружения зуба колеса

N_F2 =15×10⁷ > .= 4×10⁶,

N_F1 = ……….> .= 4×10⁶

где = 4×10⁶ циклов – базовое число циклов по изгибным напряжениям для стали 45, следовательно, коэффициенты долговечности

К_FL1 = 1 и K_FL2 = 1.

Подставляя значения параметров, находим допускаемые напряжения изгиба

– для шестерни ,

– для колеса .