Учебник Леликов и Дунаев (997277), страница 3
Текст из файла (страница 3)
2.2). 12 Таблица 22 Минимальные значения коэффициеита запаса прочиости для зубчатых колес с однородной структурой материала (улучшенных, объемно-закаленных) 5н = 1,1; для зубчатых колес с поверхностным упрочнением $~ = 1,2. Коэффициеит долговечности Ул учитывает влияние ресурса Г»» = МЯ~Ф» пРи Уаловии ! < Уу» У»» (2 1) Число Флд циклов, соответствующее перелому кривой усталости, определяют по средней твердости поверхностей зубьев: Лу ЗОНВ 2,4 12, 1О7 Твердость в единицах НКС, переводят в единицы НВ: 45 47 48 50 51 53 55 60 62 65 425 440 460 480 495 522 540 600 620 670 нкс -НВ,...
Ресурс Л~~ передачи в числах циклов перемены напряжений при частоте вращения л, мин и времени работы Х,6, час: Л~~, = бОллз Хь где лз — число вхождений в зацепление зуба рассчитываемого колеса за один его оборот (численно равно числу колес, находящихся и зацеплении с рассчитываемым), рис. 2,1. В общем случае суммарное время Х4, (в ч) работы передачи вычисляют по формуле А» = Х,Зб5Х л24Л'„уу, где Х, — число лет работы; .К;„— коэффициент годового использования передачи; К,, — коэффициент суточного использования передачи. В соответсгвии с кривой усталости напряжения ан не могут иметь значений меньших она . Поэтому при Л(1 > Флд принимают Ж~ = Ыцс.
Для длительно работающих быстроходных передач.Ц ~ олби, следовательно, Ун = 1, что и учитывает первый знак неравенства в формуле (2.1). Второй знак неравенства ограничивает допускаемые напряжения по условию предотвращения пластической деформации или хрупкого разрушения поверхностного слоя: Ур = 2,б для материалов с однородной структурой (улучшенных„объемно-закаленных) и Яр~, = 1,8 для поверхностно-упрочненных материалов (закалка ТВЧ, цементация, азотирование).
Коэффициент Ял, учитывающий влияние шероховатости сопряженных поверхностей зубьев, принимают для зубчатого колеса пары с более грубой поверхностью в зависимости от параметра Яа шероховатости (Ур. = 1 — 0,9). Большие 1з значения соответствуют шлифованным и полированным поверхностям (Яа = О,б3...1,25 мкм). Коэффициент У„учитывает влияние окружной скорости 1'(У„= 1...1,15). Меньшие значения соответствуют твердым передачам, работающим при малых окружных скоростях (1'до 5 м/с). При более высоких значениях окружной скорости возникают лучшие условия для создания надежного масляного слоя между контактирующими поверхностями зубьев, что позволяет повысить допускаемые напряжения: Рис.
2.1 Уг.= 0,85РО' >1, при Н< 350НВ; Ур= 0,925~'е'О~ > 1, при Н > 350НВ. ,Допускаемое напряжение 1о) и для цилиндрических и конических передач с прямыми зубьями равно меньшему из допускаемых напряжений шестерни ~ о) н1 и колеса 1о) н2. Для цилиндрических и конических передач с непрямыми зубмми в связи с расположением линии контакта под углом к полюснойлинии допускаемые напряжения можно повысить до значения: Ин = 045(Ин1+ Ин2) ~ )4н ы при выполнении условия: для цилиндрических передач Ин < 1,25)о)н„;„д, для конических передач )4и ~ 1,15 )а)н,,;„, где )о)н — меньшее из двух: )о)нь 1о)н2.
Допускаемые напряжения изгиба зубьев шестерни )о)д и колеса 1о) р2 определяют по общей зависимости (но с подстановкой соответствующих параметров для шестерни и колеса), учитывая влияние на сопротивление усталости при изгибе долговечности (ресурса), шероховатости поверхности выкружки (переходной поверхности между смежными зубьями) и реверса (двустороннего приложения), нагрузки; )о)у= аи; ~дТ~У~Бр. Предел вынослнвостн с~иь при откулевом цикле напряжений вычисляют по эмирическим формулам (табл.
2,3). Таблица 23 Минимальные значения коэффициента запаса прочности: для цементованных и нитроцементованных зубчатых колес — Я»-= 1,55; для остальных — Яр = 1,7. Коэффициент долговечности 1'и учитывает влияние ресурса: т.= чт;гт;,...,,...:1.т.<~~, (2.2) где 1'р =4 и у= 6 — для улучшенных зубчатых колес; Кн = 2,5 и а= 9 для закаленных и поверхностно упрочненных зубьев. Число циклов, соответствующее перелому кривой усталости, Л~ро = 4-106. Назначенный ресурс Л~» вычисляют так же, как и при расчетах по контактным напряжениям.
В соответствии с кривой усталости напряжения ар не могут иметь значений меньших ощ . Поэтому при Ф» > Жго принимают Ф» = Ф»г. Для длительно работающих быстроходных передач Ф~.'» Л~ро и, следовательно, 1'и = 1, что и учитывает первый знак неравенства в (2,2). Второй знак неравенства ограничивает допускаемые напряжения по условию предотвращения пластической деформации или хрупкого разрушения зуба. Коэффициент Гл„учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности между зубьями, принимают: 1'л = 1 при шлифовании и зубофрезеровании с параметром шероховатости Ях ~ 40 мкм; Кл = 1,05...1,2 при полировании (большие значения при улучшении и после закалки ТВЧ).
Коэффициент 3~ учитывает влияние двустороннего приложения нагрузки (реверса). При одностороннем приложении нагрузки гА = 1. При реверсивном нагружении и одинаковых нагрузке и числе циклов нагружения в прямом и обратном направлении (например, зубья сателлита в планетарной передаче): ~~ = О,б5— для нормализованных и улучшенных сталей; ~~=0,75 — для закаленных и цементованных; У~ = 0,9 — для азотированных.
Учет режима нагружания при определении допускаемых напряжений. На рис. 2.2 режим нагружения передачи характеризует циклограмма моментов, которая представляет в порядке убывания вращающие моменты Ть действующие в течение отработки заданного ресурса М». Циклограмма позволяет определить н„~ — продолжительность (в циклах нагружения) действия момента Т~ при частоте вращения нь а также Ф„; — продолжительность (в циклах нагружения) действия моментов, больших Т,, В расчетах на сопротивление усталости действие кратковременного момента перегрузки Т „не учитывают, а 4аквический переменный режим нагружений заменяют эквнвялентным (по усталостному воздействию) постоянным режимом с номинальным моменшом Т(наибольшим из длительно действующих: Т= Т~ = Т,„ на рис. 2.2) и эквивалентным числом Л~л циклов нагружения.
В расчетах на контактную выносливость переменность режима нагружений учитывают при определении коэффициента долговечности 2~ . .вместо назначенного ресурса Л~» подставляют эквивалентное число циклов Фнл . ЛМ= ~л1~, Н Наг=2„1( — '~'~' — „' "' В расчетах на выносливость при изгибе для определения коэффициента долговечности Ун вместо Л~» подставляют эквивалентное число циклов Юд,;.. т,, и~ 1.и Ин,=ирИ», где Рр=2". 1( — ) ! При постоянной частоте вращения на всех уровнях нагрузки (н~ = и) отношение н;Ащ/(пХ») равноценно отношению Х,»~Х,» или н„/Ф», На основе статистического анализа нагруженности различных машин уста- 15 Рис. 2.2 Рис.
2.3 новлено, что при всем многообразии циклограмм моментов (нагрузок) их можно свести к нескольким типовым, если использовать при построении циклограмм относительные координаты: Т/Т и 277„/Ф„. Заменив, ступенчатую циклограмму плавной огибающей кривой получают графическое изображение постоянного (0) и пяти переменных типовых режимов нагружения, характерных для большинства современных машин.
На рис. 2.3 переменные режимы обозначены: 1 — тяжелый (работа большую часть времени с нагрузками близкими к номинальной); 11— средний равновероятностный (одинаковое время работы со всеми значениями нагрузки); 111 — средний нормальный (работа большую часть времени со средними нагрузками); 1Ч вЂ” легкий (работа большую часть времени с нагрузками ниже средних); У вЂ” особо легкий (работа большую часть времени с малыми нагрузками). Тяжелый режим (1) характерен для зубчатых передач горных машин, средние равновероятностный (11) и нормальный (П1) — для транспортных машин, легкий (1У) и особо легкий (7) — для универсальных металлорежущих станков. Значения коэффициентов эквивалентности рл и р.р для типовых режимов нагружения приведены в табл.
2.4. Табл и ца 2.4 2.1.1. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 1. Межосевое расстояние. Предварительное значение межосевого расстояния й~у', мм: где знак «+> (в скобках) относят к внешнему зацеплению, знак ~ — » — к 1б внутреннему; У1 — вращающий момент на шестерне (наибольший из длительно действующих), Н м; и — передаточное число. Коэффициент Х в зависимости от поверхностной твердости Н1 и Н2 зубьев шестерни и колеса соответственно имеет следующие значения: Твердость Н...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
