Показатели степени кривой усталости qF, qН и коэффициенты приведения μF, μН

Термообработка	qF	qH	μF	μН	YNmax	ZNmax
Зубчатые колеса с однородной структурой материала, включая закаленные при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой, и зубчатые колеса со шлифованной переходной поверхностью, независимо от твердости и термообработки их зубьев	6	6	0,038	0,125	4	2,6
Азотированные, цементированные и нитроцементированные зубчатые колеса с нешлифованной переходной поверхностью	9	6	0,016	0,125	2,5	1,8
Примечание. Коэффициенты приведенияμFиμНприведены для режима нагружения, характерного для металлорежущих станков.

В проверочном расчете σ_FPуточняется.

Если зубчатая передача входит в подвижный зубчатый блок, то модуль m, определяется для каждой передачи, затем из полученных значений выбирается наибольшее и округляется в большую сторону по ГОСТ 9563-80.

После вычисления модуля определяется межосевое расстояние a(табл. 2.31), рассчитываются основные геометрические параметры передачи (табл. 2.31), выявляется окружная скорость колес и назначается степень точности передачи.

Если передача косозубая, то после выявления модуля m, выбирается угол β из условия коэффициента осевого перекрытия ε_β≥ 1,1:

β ≥arcsin(4m/b₂).

Рис. 2.31. Косозубые передачи с заданным межосевым расстоянием

Рекомендуемое значение β = 8…18°. Затем уточняется межосевое расстояние а(см. табл. 2.31). Если межосевое расстояние уже задано (например, конструкция на рис. 2.31), уточняется суммарное число зубьев: Σz= (2acosβ)/mс последующим округлением до целого числа в меньшую сторону и уточнением фактического значения угла β до шестого знака после запятой:

β = arcos(Σzm/(2a)).

Коэффициенты расчетной нагрузки

По ГОСТ 21354 – 87 коэффициенты расчетной нагрузки определяются как произведение коэффициентов:

K_F=K_FAK_FαK_FβK_FV,

K_H=K_HAK_HαK_HβK_HV,

где K_A- коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку;K_α- коэффициент распределения нагрузки между зубьями,K_β- коэффициент концентрации нагрузки;K_V- коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку.

Концентрация нагрузки и динамические нагрузки различно влияют на прочность по контактным и изгибным напряжениям. Соответственно различают:

• K_H=K_HAK_HαK_HβK_HV- в расчетах по контактным напряжениям;

• K_F=K_FAK_FαK_FβK_FV- в расчетах по напряжениям изгиба.

Коэффициент внешней динамической нагрузки K_Aв приводах главного движения металлорежущих станков следует приниматьK_HA=K_FA= 1,25.

Таблица 2.36

Коэффициенты kFβ и kНβ

	Угол наклона зубьев	Расположение передач
		симметричное			вблизи опоры						консольное
		Жесткость вала
		любая			высокая			средняя			высокая			средняя
		Степень точности по нормам плавности
		4,5,6	7	8	4,5,6	7	8	4,5,6	7	8	4,5,6	7	8	4,5,6	7	8
		KFβ, KНβ
0,2	β =0º	1	1,05	1,07	1,05	1,07	1,1	1,1	1,12	1,13	1,1	1,1	1,15	1,2	1,2	1,25
	β >0º	1	1,07	1,1	1,07	1,1	1,14	1,14	1,17	1,18	1,14	1,14	1,21	1,28	1,28	1,35
0,3	β =0º	1,05	1,07	1,1	1,08	1,1	1,15	1,18	1,2	1,2	1,15	1,2	1,25	1,2	1,3	1,35
	β >0º	1,07	1,1	1,14	1,11	1,14	1,21	1,25	1,28	1,28	1,21	1,28	1,35	1,28	1,42	1,49
0,4	β =0º	1,05	1,1	1,15	1,1	1,15	1,2	1,2	1,25	1,3	1,2	1,25	1,3	1,3	1,4	1,45
	β >0º	1,07	1,14	1,21	1,14	1,21	1,28	1,28	1,35	1,42	1,28	1,35	1,42	1,42	1,56	1,63
0,6	β =0º	1,1	1,15	1,2	1,15	1,2	1,3	1,3	1,35	1,45	1,3	1,35	1,45	1,45	1,6	1,65
	β >0º	1,14	1,21	1,28	1,21	1,28	1,42	1,42	1,49	1,63	1,42	1,49	1,63	1,63	1,84	1,91
0,8	β =0º	1,1	1,2	1,3	1,2	1,3	1,4	1,4	1,5	1,6	1,4	1,5	1,6	1,6	1,8	1,9
	β >0º	1,14	1,28	1,42	1,28	1,42	1,56	1,56	1,7	1,84	1,56	1,7	1,84	1,84	2,12	2,26
1	β =0º	1,15	1,25	1,35	1,25	1,35	1,5	1,5	1,6	1,75	–	–	–	–	–	–
	β >0º	1,21	1,35	1,49	1,35	1,49	1,7	1,7	1,84	2,05	–	–	–	–	–	–
Примечание. КоэффициентыKFβиKНβприведены для зубчатых колес, используемых в коробках скоростей и редукторах станков.

Коэффициент распределения нагрузки между зубьями K_αопределяется в зависимости от степени точности (n_СТ) изготовления зубчатых колес по нормам плавности. Для прямозубых передач:

K_Hα= 1 + 0,06(n_СТ– 5), при 1 ≤K_Hα≤ 1,25.

Для косозубых передач при твердости поверхностей зубьев шестерни H₁> 350HBи колесаH₂> 35HB:

K_Hα= 1 + 0,15(n_СТ– 5), при 1 ≤K_Hα≤ 1,6.

В расчетах на прочность по напряжениям изгиба полагают K_Fα=K_Hα, для прямозубых колесK_Fα=1. Отметим, что для точно изготовленных передачK_Hα= 1.

Коэффициенты K_FβиK_Нβ, учитывающие концентрацию нагрузки по ширине зубчатого венца, зависят от расположения колес относительно опор, материала передачи, ширины венца и степени точности передачи. При конструировании передачи необходимо учитывать все факторы, влияющие на концентрацию нагрузки, и в первую очередь учитывать жесткость валов, опор и корпусов. Приближенные значенияK_FβиK_Нβопределяются по табл. 2.36.

Коэффициенты K_FVиK_НVвыбирают по табл. 2.37 в зависимости от степени точности передачи по нормам плавности, твердости зубьев, наклона зуба и окружной скорости. КоэффициентK_FV=K_НVпри условии, что оба колеса передачи закалены до высокой твердостиH> 350HB.

Таблица 2.37