Допускаемые напряжения при расчёте на усталость

Практика эксплуатации и испытаний позволила установить, что контактная прочность, а следовательно, и допускаемые контактные напряжения определяются в основном твёрдостью рабочих поверхностей зубьев.

Допускаемые контактные напряжения для передач, работающих длительное время определяют по зависимости

,

где: s_Hlimb – базовый предел контактной выносливости, принимается по таблицам;

S_H – коэффициент безопасности, S_H = 1,1 – при нормализации, улучшении или объёмной закалке зубьев; S_H = 1,2 – при поверхностной закалке, цементации, азотировании;

K_HL – коэффициент долговечности. Для длительно работающих передач K_HL = 1, для кратковременно работающих передач:

;

N_H0 – базовое число циклов;

N_H – число циклов напряжений за время работы.

При большой разнице в твёрдости зубьев шестерни и колеса за расчётное принимается меньшее из двух допускаемых напряжений, определяемых по материалу шестерни [s_Н]₁ и колеса [s_Н]₂.

Для передач с непрямыми зубьями, если твёрдость зубьев колеса значительно меньше твёрдости зубьев шестерни (на 100 и более единиц по шкале Бринеля), то в качестве расчётного принимается среднее из [s_Н]₁ и [s_Н]₂, но не более 1,25[s_Н]₂ для цилиндрических и 1,15[s_Н]₂ – для конических передач:

- для цилиндрической передачи

-для конической передачи

Допускаемые напряжения изгибадля расчёта передачи на прочность при длительной работе определяются по формуле:

,

где: s_Flimb – базовый предел выносливости по излому от напряжений изгиба (выбирается по таблицам);

S_F – коэффициент безопасности, рекомендуется S_F = 1,7…2,2 (верхние значения для литых заготовок);

K_FC – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, K_FC = 1 – односторонняя нагрузка и K_FC = 0,8…0,7 – двух сторонняя нагрузка;

K_FL – коэффициент долговечности. Для длительно работающих передач K_FL = 1. При НВ £ 350

при НВ > 350

N_F0 = 4 × 10⁶ – базовое число циклов для всех сталей.

Вопрос 9. Цилиндрические прямозубые передачи. Устройство и основные геометрические соотношения

Зубчатую передачу с параллельными осями, у колес которой поверх­ности по диаметру выступов цилиндрические, называют цилиндрической.

Цилиндрическая прямозубая зубчатая передача состоит из двух или не­скольких пар цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями (рис.30). Эта передача наиболее проста в изготовлении. Применяется как в открытом, так и в закрытом исполнении.

Передаточное число и ограничивается габаритными размерами переда­чи. Для одной пары цилиндрических зубчатых колес .

Геометрические соотношения размеров прямозубой цилиндрической передачи с эвольвентным профилем зуба. Определим геометрические пара­метры прямозубой цилиндрической передачи в зависимости от модуля и числа зубьев (т и z).

Диаметр вершин зубьев (рис. 31);

диаметр впадин .

Из равенства делительный диаметр:

или где .

Согласно стандарту высота головки зуба ;высота ножки зуба ;высота зуба .Отсюда диаметр вершин зубьев ; диаметр впадин .

Разница в высоте ножки одного колеса и высоте головки другого обра­зует радиальный зазор

Рис. 31. Основные геометрические параметры