Определение допускаемых контактных напряжений

Допускаемые контактные напряжения , МПа определяются по формуле:

, (2.2.1)

где – предел контактной выносливости при базовом числе циклов напряжений (табл. 2.2.2);

– коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагружения передачи;

– коэффициент запаса прочности (табл. 2.2.2).

Таблица 2.2.2 – Пределы контактной выносливости

и коэффициенты запаса прочности

Базовое число циклов напряжений при расчете на контактную прочность определяют по средней твердости поверхностей зубьев:

. (2.2.2)

Расчетное число циклов напряжений за весь срок службы передачи при постоянном режиме нагружения:

, (2.2.3)

где n – частота вращения шестерни, зубчатого колеса, мин^-1;

с – число зацеплений зуба за один оборот колеса. Для обычных редукторов с = 1;

– срок службы передачи, ч;

(2.2.4)

где L – число лет работы передачи;

– коэффициент годового использования передачи, = 0,85;

– число смен работы передачи в сутки.

К режимам постоянного нагружения относят режимы работы с отклонениями нагрузки до 20%. При этом за расчетную обычно принимают нагрузку, соответствующую номинальной мощности двигателя.

Для длительно работающих быстроходных зубчатых передач, когда , коэффициент долговечности:

. (2.2.5)

Коэффициент долговечности для кратковременно работающих передач при определяется по формуле:

. (2.2.6)

Для ограничения допускаемых напряжений по условию отсутствия пластических деформаций на поверхности зубьев предельные значения коэффициента долговечности:

при термообработке – нормализация и улучшение;

для зубьев с поверхностной закалкой.

Для цилиндрических прямозубых передач за расчетное принимают меньшее из допускаемых контактных напряжений, полученных для шестерни и колеса , т. е. .

Косозубые и шевронные передачи, если зуб шестерни закален, а зуб колеса подвергнут улучшению, рассчитывают по условному допускаемому контактному напряжению:

, (2.2.7)

при выполнении условия: .

Для косозубых и шевронных передач в остальных случаях за расчетное напряжение принимают допускаемое контактное напряжение для колеса: .