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: sHlimb – базовый предел контактной выносливости, принимается по таблицам;
SH – коэффициент безопасности, SH = 1,1 – при нормализации, улучшении или объёмной закалке зубьев; SH = 1,2 – при поверхностной закалке, цементации, азотировании;
KHL – коэффициент долговечности. Для длительно работающих передач KHL = 1, для кратковременно работающих передач:
;
NH0 – базовое число циклов;
NH – 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 [sН]1 и колеса [sН]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 [sН]1 и [sН]2, но не более 1,25[sН]2 для цилиндрических и 1,15[sН]2 – для конических передач:
- для цилиндрической передачи
-для конической передачи
Допускаемые напряжения изгибадля расчёта передачи на прочность при длительной работе определяются по формуле:
,
где: sFlimb – базовый предел выносливости по излому от напряжений изгиба (выбирается по таблицам);
SF – коэффициент безопасности, рекомендуется SF = 1,7…2,2 (верхние значения для литых заготовок);
KFC – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, KFC = 1 – односторонняя нагрузка и KFC = 0,8…0,7 – двух сторонняя нагрузка;
KFL – коэффициент долговечности. Для длительно работающих передач KFL = 1. При НВ £ 350
при НВ > 350
NF0 = 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