Определение допускаемых напряжений

Определение допускаемых контактных [ ]_Н и изгибных [ ]_F напряжений производим для шестерни и колеса цилиндрической передачи (определение допускаемых напряжений для конической передачи производится по таким же зависимостям). Для этого находим:

1. Ресурс работы передачи в часах

L_h= Т 365 К_г 24 К_с (18)

2. Ресурс работы передачи в числе циклов перемены напряжений на зубьях шестерни и колеса

=60 L_h; =60 L_h (19)

3. Коэффициенты эквивалентности по контактным μ_н и изгибным μ_F напряжениям для шестерни. Для типового режима нагружения (рис.2а) коэффициент эквивалентности принимают по таблице 2.2. Для не типового, заданного циклограммой нагрузок (рис.2б), рассчитывают по формулам:

, (20)

где - вращающий момент, действующий в течение количества циклов ;

- кратковременный момент перегрузки с количеством циклов за срок службы менее 50*10³ циклов

m - показательстепени кривой усталости (6 - для улучшенных и нормализованных сталей,9 - для других термообработок).

4. Эквивалентные числа циклов нагружения зубьев шестерни и колеса за срок службы передачи соответственно по контактным и изгибным напряжениям.

, , (21)

, (22)

Рис.2. Циклограммы моментов (нагрузок)

Таблица 2.2 Значения коэффициентов эквивалентности для типовых режимов нагружения

5. Коэффициенты долговечности по контактным напряжениям и по напряжениям изгиба

(23)

где - базовое число циклов нагружения (для сталей с твердостью Н<350 HB принимают = 10⁷, при твердости колес Н>350 HB (10НВ≈1 HRC) =30HB^2,4 ≤ 12*10⁷);

= 4_*10⁶ – базовое число циклов по напряжениям изгиба;

Область значений коэффициентов:

K_HL в диапазоне 1…2,6 для материалов с однородной структурой и 1…1,8 для поверхностно-упрочненных);

K_FL в диапазоне 1…4 для сталей с объемной термообработкой и 1…2,5 для сталей с поверхностной обработкой.

6. По табл. 2.3 для шестерни и колеса находим пределы контактной σ_Hlimи изгибной выносливости σ_Flim

Таблица 2.3. Пределы контактной и изгибной выносливости

7. Допускаемые контактные напряжения (МПа) вычисляют для шестерни и для колеса

= , (24)

где - коэффициент безопасности (запаса прочности), принимаемый равным 1,1 при улучшении и нормализации и 1,2 при поверхностных упрочнениях;

Для зубчатых передач в качестве расчетных принимают меньшее из [σ]_H1 и [σ]_H2

8. Допускаемые напряжения изгиба σ_Flim (МПа) определяют по формулам

= , (25)

где S_F - коэффициент безопасности, выбираемый в зависимости от стабильности свойств материала, технологии изготовления и ответственности конструкции; для стальных зубчатых колес = 1.4…2.2, в среднем 1.7;

9. Находим предельные допускаемые напряжения для проверки при перегрузке. Допускаемые напряжения [σ_Hmax]

принимают при:

Допускаемые напряжения [σ_Fmax] вычисляют также в зависимости от вида термообработки и возможной частоты приложения перегрузки:

[σ_Fmax] = σ_FlimY_Nmaxk_st / S_F, (26)

где σ_Flim – предел выносливости при изгибе;

Y_Nmax - максимально возможное значение коэффициента долговечности (4 для сталей с объемной термообработкой; 2,5 для сталей с поверхностной обработкой);

k_st – коэффициент влияния частоты приложения перегрузки (1,2..1,3 перегрузки единичные, 1 при многократном (10³) действии перегрузок.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 59; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!