Определение допускаемых напряжений изгиба

 

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость σ _FP определяются по формуле

 

где σ _{F lim b} – предел выносливости зубьев при изгибе [6, с. 343, табл. 18.7]; [8, табл. 9.12, с. 194]; [7, с. 33]:

 

 

где – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствую-щий базовому числу циклов напряжений; выбирается по табл. 5.3 в зависимости от способа термической или химико-термической обработки [6, с. 343, табл. 18.7]; [7, с. 47, табл. 16];

Y_t – коэффициент, учитывающий технологию изготовления; Y_t = 1 [7, с. 34];

Y_Z – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса: поковка и штамповка Y_Z = 1; прокат Y_Z = 0, 9; литье Y_Z = 0, 8 [7, с. 34];

Y_g – коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба; для нешлифованной переходной поверхности принимают Y_g = 1 ([7, с. 34]);

Y_d – коэффициент, учитывающий влияние деформированного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности; если этого нет, то Y_d = 1 [7, с. 34];

Y_A – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (реверс); при одностороннем приложении нагрузки Y_A = 1, при двухстороннем – Y_A = 0, 7–0, 8.

Y_R – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности; при отсутствии полирования переходной поверхности зуба Y_R = 1 [7, с. 36];

Y_Х – коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса, при d_a ≤ 300 мм Y_Х = 1 [7, с. 37];

Y _d – опорный коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений; для модуля передачи от 1 до 8 мм этот коэффициент убывает от 1, 1 до 0, 92; примем Y _d = 1, 0 [7, с. 36];

S_F – коэффициент безопасности, S_F = 1, 4–1, 7 [7, c. 35];

Y_N – коэффициент долговечности [7, c. 29].

 

, но не менее 1;

где N_{F lim} – базовое число циклов нагружений, для любых сталей N_{F lim}= 4·10⁶ циклов [6, с. 343];

N_K – общее число циклов перемены напряжений при нагрузках с постоянными амплитудами: N_K = 60 · с · n · L_h [6, с. 343]; [8, с. 93, 194];

q_F – показатель кривой усталости: для зубчатых колес с однородной структурой материала, включая закаленные при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой, и зубчатых колес со шлифованной переходной поверхностью, независимо от твердости и термообработки их зубьев q_F = 6; q_F = 9 – для зубчатых колес с нешлифованной переходной поверхностью при твердости поверхности зуба Н _НВ > 350 [8, с. 194]; [7, с. 32].

 

σ _{F lim b 1} = 1, 75 · 325 · 1· 1 · 1 · 1 · 1 = 568, 75 МПа,

 

σ _{F lim b 2} = 1, 75 · 270 · 1· 1 · 1 · 1 · 1 = 472, 5 МПа.

 

N_{K 1} = 60 · с · n ₁ · L_h = 60 · 1 · 1460 · 1000 = 87, 6 · 10⁶ циклов,

 

N_{K 2} = 60 · с · n ₂ · L_h = 60 · 1 · 292 · 1000 = 17, 5 · 10⁶ циклов.

 

Так как N_K > N_{F lim}, то принимаем Y_N = 1. Тогда

 

σ _{FP 1} = 568, 8 · 1 · 1 · 1 · 1 / 1, 7 = 334, 56 МПа,

 

σ _{FP 2} = 472, 5 · 1 · 1 · 1 · 1 / 1, 7 = 277, 94 МПа.