Вернутся на главную

Допускаемые контактные напряжения


Допускаемые контактные напряжения на нашем сайте

Статьи
Статьи для студентов
Статьи для учеников
Научные статьи
Образовательные статьи Статьи для учителей
Домашние задания
Домашние задания для школьников
Домашние задания с решениями Задания с решениями
Задания для студентов
Методички
Методические пособия
Методички для студентов
Методички для преподавателей
Новые учебные работы
Учебные работы
Доклады
Студенческие доклады
Научные доклады
Школьные доклады
Рефераты
Рефератывные работы
Школьные рефераты
Доклады учителей
Учебные документы
Разные образовательные материалы Разные научные материалы
Разные познавательные материалы
Шпаргалки
Шпаргалки для студентов
Шпаргалки для учеников
Другое

Методика определения допускаемых напряжений в зубчатых передачах

Как известно из предыдущих лекций, допускаемые напряжения определяются по формуле Поскольку разрушения в зубчатых передачах носят усталостный характер, напряжения определяются по экспериментальным кривым усталости.

По оси ординат на кривой усталости откладывается наибольшее напряжение цикла, при котором испытывается образец, по оси абсцисс – число циклов переменных напряжений, которые образец выдержал до разрушения (рис. 4.6). Точка, где кривая фактически переходит в прямую, параллельную оси NH , является характерной (базовой) точкой, которой соответствует базовое число циклов переменных напряжений и базовый предел контактной выносливости поверхностей зубьев.

Уравнение кривой усталости по контактным напряжениям имеет вид

.

Для контакта двух цилиндров по образующей принимают значение mH =6.

Для любого числа циклов имеем , откуда

.

Обозначим - коэффициент долговечности при расчётах по контактным напряжениям, тогда для допускаемых напряжений можно записать

где SH – коэффициент безопасности при расчётах по контактным напряжениям:

SH =1,1 – для нормализованных, улучшенных и сталей объёмной закалки;

SH =1,2 – для сталей поверхностной закалки, цементированных, азотированных.

Если по расчёту получают коэффициент KHL < 1, то принимают KHL = 1.

Величина sH lim b зависит от вида и твёрдости материала. Расчётные формулы для sH lim b приведены в табл. 1.

Таблица 1

Способ обработки зубьев Твердость поверхности зубьев Группа сталей sH lim b, МПа
Отжиг, нормализация, улучшение НВ £ 350 Углеродистая или легированная 2НВ + 70
Объёмная закалка HRc = 38…50 18HRc+ 150
Поверхностная закалка HRc = 40…50 17HRc+ 200
Цементация HRc = 54…64 Легированная 23HRc
Азотирование HV =550…750

Расчётное число перемен напряжений определяют по следующим зависимостям:

a) при постоянном режиме работы

NHE = 60 ncth ,

где n– частота вращения рассчитываемого колеса,

с – число зацеплений зуба за один оборот рассчитываемого колеса (рис. 4.7), th – время работы передачи в часах;

б) при переменном режиме работы

где Ti– один из числа крутящих моментов, которые учитывают при расчёте на выносливость; T1 – максимальный из моментов, учитываемых при расчёте на выносливость;

ni и thi – соответствующие этим моментам частота вращения и время работы в часах.

При малом числе циклов вводится ограничение

, а также

1£ КHL £ 2,6 – для объёмного упрочнения;

1£ КHL £ 1,8 – для поверхностного упрочнения.

Данные по приведены в справочниках.

Базовое число циклов NHо зависит от твёрдости поверхности зуба и определяется по следующим зависимостям:

a) при HRc<56 или HB>200;

б)при HRc>56;

в)при HB<200.

При НВ £ 350 рекомендуется принимать .

Для прямозубых передач, а также для косозубых с небольшой разностью твёрдости зубьев за расчётное принимается меньшее из двух допускаемых напряжений, определённых по материалу шестерни и колеса , то есть В косозубых передачах с разностью твердости поверхности зубьев шестерни и колеса () принимают

- для цилиндрических;

- для конических передач.

Допускаемые напряжения изгиба

Уравнение кривой усталости по изгибным напряжениям имеет вид

,


где mF =6 – для незакалённых колёс; mF =9 – для закалённых колёс.

Для любой точки кривой усталости по изгибным напряжениям (рис.4.8) можно записать

или .

Обозначим - коэффициент долговечности при расчётах на изгибную прочность, и получим выражение для допускаемых напряжений изгиба

,

где SF – коэффициент безопасности при расчётах на изгибную прочность,

SF = 1,7…2,2 (большее значение для литых заготовок);

КFс – коэффициент, учитывающий условия работы зубьев.

При работе зубьев одной стороной (односторонняя нагрузка) КFс= 1 (рис. 4.9). При работе зубьев двумя сторонами (двусторонняя нагрузка – реверсивные передачи, сателлиты) КFс =0,7…0,8 (большее значение для НВ>350).

Для всех сталей базовое число циклов переменных напряжений NFo = 4·106.

Расчётное число циклов переменных напряжений при постоянном режиме работы NFE = 60ncth .

При переменном режиме нагрузки выражение для расчётного числа циклов будет

.

При малом числе циклов вводится ограничение, а также

1£ КFL £ 2,08 при НВ £ 350;

1£ КFL £ 1,63 при НВ > 350.

Так как , то при расчётах используют и .

Лекция №5





Название статьи Допускаемые контактные напряжения