Определение допускаемых контактных напряжений для шестерни и колеса

Определение допускаемых контактных напряжений [σ]_н регламентировано ГОСТ 21354-75:

, [2,с.8]

где σ_но – предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения, МПа;

Для шестерни: σ_но1 =2(НВ)+70=2^.260+70=590 МПа;

Для колеса: σ_но2 =2(НВ)+70=2^.230+70=530 МПа;

S_H– коэффициент безопасности; S_H=1,1 [1,табл. 2].

К_НL – коэффициент долговечности;

Коэффициент долговечности определяется по формуле:

, [2,с.8];

где N_но – базовое число циклов нагружения, N_но=(НВ)³;

N_но1=(НВ₁)³=300³=27^.10⁶ циклов нагружения;

N_но2=(НВ₂)³= 17,57^.10⁶ циклов нагружения;

N_НЕ- эквивалентное число циклов нагружения на весь срок службы передачи.

При постоянной нагрузке ,

где n – частота вращения шестерни (колеса), мин^-1;

t_Σ – срок службы передачи под нагрузкой, ч;

с – число зацеплений, с=1;

Срок службы определяется по формуле:

t_Σ= L_г·365·24·К_сут· К_год, ч,

где L_г·- срок службы, лет; L_г·=8; К_сут=0,3, К_год=0,7; тогда

t_Σ= 8^.365^.24^.0,3^.0,7 =14716 часов.

n₁ – частота вращения шестерни, мин^-1, n₁ =460,6 мин^-1,

Эквивалентное число циклов нагружения для шестерни:

циклов нагружения;

Эквивалентное число циклов нагружения для колеса:

N_HE2=60·n₂·t_Σ=60^.115,1^.1^.14716=101,5^.10⁶ циклов нагружения;

где n₂- частота вращения колеса, мин^-1, n₂=115,1 мин^-1.

Коэффициент долговечности для шестерни и колеса определяется по формуле:

,

Значение К_HL, принимаемые к расчету, могут быть в пределах 1 < К_HL > 2,3 для «мягких» колес (< 350НВ). Принимаем К_HL1=1; К_HL2=1.

Допускаемые контактные напряжения:

[σ]_н1= МПа; [σ]_н2= МПа.