Проверочный расчёт передачи на изгибную усталость

 

Расчетом определяется напряжение в опасном сечении на переходной поверхности зуба для каждого зубчатого колеса. Выносливость зубьев, необходимая для предотвращения их усталостного излома, устанавливают сопоставлением расчетного напряжения от изгиба и допускаемого напряжения: σF ≤ σFP.

 

Расчетное местное напряжение при изгибе [7, с. 29]

 

где KF – коэффициент нагрузки: KF = KА · KFv · KFβ · KFα;

KFv – коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса [7, с. 30, табл. 13]:

 

где ωFv – удельная окружная динамическая сила, Н/мм [7, с. 30, табл. 13]:

 

δF – коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев (табл. 5.7);

KFβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, принимают в зависимости от параметра ψbd по графику (рис. 5.4);

KFα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (табл. 5.9);

YFS – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений (рис. 5.5).

Для определения менее прочного звена необходимо рассчитать отношение σFP / YFS, проверку производить по тому из колес пары, у которого это отношение меньше;

Yβ – коэффициент, учитывающий наклон зуба; для косозубых передач Yβ = 1 – εβ (β / 120°) ≥ 0,7 [7, с. 32, табл. 13];

Yε – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев; для косозубых передач при εβ ≥ 1

Условие прочности зубьев на изгиб имеет вид [5, стр.113]:

 

где -коэффициент формы зуба. Определяется в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса.

Yε= 1 / εα;

при εβ < 1

δF =0,06,

wFv =0,06*7,3*3,37 = 7,38Н/м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БНТУ 105091.021.ПЗ

- динамический коэффициент

=1+ =1,299

KА=1

KFα=1,35

KFβ=1,05

KF = KА· KFv · KFβ · KFα = 1·1,29·1,1·1,35 = 1,82

Yβ = 1 – εβ · β / 120° = 1 – 1,034 · (7,2522° / 120°) = 0,9351 > 0,7

- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев

Yε = 1 / εα = 1/ 1,705 = 0,64.

Определим эквивалентные числа зубьев шестерни и колеса:

ZV1 = Z1/ cos3β = 25/ cos37,2522° = 26,91;

 

ZV2 = Z2 / cos3β = 99/ cos37,2522° = 101,43.

Следовательно, YFS 1 = 3,85; YFS 2 = 3,6

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БНТУ 105091.021.ПЗ

тогда =0,628

-коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев.

Для косозубых передач:

- удельная расчетная окружная сила.

где - окружная сила .

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба [5, рис.6.11]: .

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба [5, рис.6.11]: .

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БНТУ 105081.018.ПЗ

- удельная окружная динамическая сила

- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи модификации профиля зубьев [5, стр.114]:

Тогда удельная расчетная окружная сила

Расчёт напряжений изгиба проводится для того колеса, для которого меньшее значение имеет отношение:

Для шестерни:

Для колеса.

Расчёт проводим для колеса:

Прочность зубьев обеспечивается с запасом.