Проверка передачи на выносливость при изгибеПроверочный расчет на усталость по напряжениям изгиба выполняем по условию прочности [6, c. 339] σ F ≤ σ FР. Расчетное местное напряжение при изгибе определяем по формуле [14]
σ F = KF × YFS × Y β × Y ε × Ft / (0, 85 × bw × m).
Коэффициент нагрузки KF вычисляют следующим образом [14]:
KF = KА × KF u × KF β × KF α ,
где KА – коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку; KА = 1 [14]; KF υ – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении [14]:
где ω Fv – удельная окружная динамическая сила, Н/мм [14]:
δ F – коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев [6, с. 329, табл. 18.2], δ F = 0, 016; g 0 – коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса [6, с. 329, табл. 18.3], g 0 = 5, 6;
KF β – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий; так как KF α – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, для прямозубых передач KF α = 1.
KF = 1 · 1, 07 · 1, 21 · 1 = 1, 295;
YFS – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений; принимается в зависимости от эквивалентного числа зубьев z u и коэффициента смещения инструмента x [14];
z u1 = z 1 / сosδ 1; z u2 = z 2 / сosδ 2;
z u1 = 19 / cos17, 57° = 19, 93; YFS 1 = 4, 08;
z u2 = 60 / cos 72, 429° = 198, 75; YFS 2 = 3, 6.
Расчет выполняется для менее прочного зубчатого колеса, т. е. для того из колес, у которого отношение σ FP / YFS меньше;
шестерня: σ FP 1 / YFS 1 = 319, 12 / 4, 08 = 78, 22 МПа; колесо: σ FP 2 / YFS 2 = 298, 53 / 3, 6 = 82, 9 МПа.
Расчет ведем по шестерне. Y β – коэффициент, учитывающий наклон зуба; для прямозубых колес Y β = 1; Y ε – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев; для прямозубых колес Y ε = 1.
s F 1 = 1, 293 · 4, 08 · 1 · 1 · 1174, 43 / (0, 85 · 34 · 3, 21) = 66, 925 МПa;
66, 925 < 319, 12 – условие прочности выполняется.
Рис. 6.3. Графики для определения KH β и KF β для конических зубчатых колес: а – при твердости рабочих поверхностей зубьев H 1 ≤ 350 НВ; Н 2 ≤ 350 НВ (или H 1 > 350 НВ; Н 2 < 350 НВ); б – при H 1 > 350 НВ; Н 2 > 350 НВ; I, II – кривые, соответствующие виду передачи (см. верхнюю часть рисунка); 1 – для передач с опорами на шариковых подшипниках; 2 – то же на роликовых подшипниках; ¾ для колес с прямыми зубьями; - · - для колес с круговыми зубьями [8, c. 189]
Для передач с круговым зубом при Н2 < 350 НВ, а также при Н1 < 350 НВ и Н2 < 350 НВ следует принимать KH β = 1.
|
, следовательно KF β = 1, 21 (рис. 6.3);
