Проверочный расчет передачи на выносливость при изгибе

5 6 7 8 9 10 11

1. Определить допускаемые напряжения на выносливость при изгибе для материала шестерни и колеса :

где – предел выносливости при изгибе, соответствующий базовому числу циклов переменных напряжений (табл. 12), МПа;

S_F – коэффициент безопасности для кованых или штампованных заготовок (см. табл. 12);

K_FL – коэффициент долговечности:

где m – показатель степени (см. табл. 12);

N_F ₀ – базовое число циклов, N_F ₀=4·10⁶;

N_FE – эквивалентное число циклов при заданном графике нагрузки,

Ограничение величины коэффициента долговечности:

при m = 6 ;

при m = 9 .

Таблица 12

Вид термообработки	Марка стали		S_F	Показатель степени m зубьев с поверхностью
Вид термообработки	Марка стали		S_F	шлифованной	нешлифованной
Н, У	45, 40Х, 40ХН	1,8 НВ	1,75	6	6
З–ТВЧ	45 40Х 40ХН	400 500 600	1,75	6	6
А	40Х 40ХНМА	650 700	1,75	6	9
Ц	20Х 18ХГТ	750 820	1,55	6	9

2. Определить эквивалентные числа зубьев шестерни z_V ₁ и колеса z_V ₂:

– для прямозубых колес:

– для косозубых колес:

3. Определить коэффициенты формы зубьев шестерни Y_F ₁ и колеса Y_F ₂.

Коэффициент формы зубьев Y_F (табл. 13) определить в зависимости от эквивалентного числа z_V и коэффициента смещения для колес со смещением.

В учебном проектировании в приводах конвейеров обычно применяют зубчатые цилиндрические колеса без смещения, т.е. х = 0.

Таблица 13

Число зубьев	17	18	20	25	30	35	40	50	60	80	100	150
коэффициент формы зуба Y_F	4,26	4,2	4,08	3,9	3,8	3,74	3,7	3,65	3,62	3,61	3,6	3,6

4. Сравнить относительную прочность зубьев шестерни и колеса.

Менее прочными считаются зубья того элемента передачи, для которого меньше величина .

5. Определить напряжения изгиба и сравнить его с допускаемым.

Из пары сопряженных элементов – шестерня и колесо – расчет ведут по менее прочному:

где – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

– коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении, = ;

– коэффициент, учитывающий наклон зуба.

6. Определить коэффициенты , , . Для прямозубых колес, ориентировочно, . Для определения для косозубых колес предварительно необходимо вычислить коэффициент осевого перекрытия:

Если , то для косозубых колес , если , то

где – коэффициент торцевого перекрытия;

– степень точности передачи.

Коэффициент находят по данным табл. 14 в зависимости от величины коэффициента , расположения колеса относительно опор и поверхностной твердости зубьев.

Таблица 14

	Значение коэффициента
	Расположение колеса относительно опор
	симметричное	несимметричное	консольное
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4	1,01/1,03 1,02/1,05 1,05/1,08 1,08/1,15 1,10/1,18 1,13/1,25	1,04... 1,12/1,07... 1,2 1,07... 1,17/1,13... 1,3 1,11... 1,23/1,20... 1,44 1,15... 1,32/1,27... 1,57 1,20... 1,40/1,37... 1,72 1,25... 1,50/1,50... 1,85	1,28/1,55 1,50/1,90 1,70/2,3 – – –
Примечание. Для НВ ≤ 350 использовать значения, стоящие в числителе, для НВ > 350 – стоящие в знаменателе.