5. Расчёт допускаемых напряжений.

5.1. Расчёт допускаемых контактных напряжений

Допускаемые контактные напряжения, не вызывающие опасной контактной усталости металла, при расчёте на выносливость поверхностей зубьев без учёта влияний шероховатости поверхностей зубьев, смазочного материала и размера зубчатого колеса определяются по формуле:

= Z_N Z_V ,

где	σН limb – предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжений, МПа; SH – коэффициент запаса прочности; ZN – коэффициент долговечности; ZV – коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости.

5.1.1. Расчёт коэффициента долговечности

Коэффициент долговечности Z_N, учитывающий влияние ресурса работы, определяется по формуле:

Z_N = ≥ 1, но ≤ 1,8,

где	NH lim – базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости σН limb (при НHRC > 56 NH lim = 12∙10^7циклов); NHE – эквивалентное число циклов напряжений.

Для начала найдём эквивалентное число циклов напряжений N_HE:

N_HE = N_эi K_ПНi L₀,

где	Nэi – эквивалентное число циклов нагружений KПНi – коэффициент пробега, характеризующий отношение долговечности детали при расчётном моменте и действительном нагрузочном моменте; L0 – ресурс работы коробки передач до капитального ремонта

Коэффициент пробега K_ПНi – это коэффициент приведения переменных циклических нагрузок, действующих на зубчатое колесо, к режиму постоянного циклического нагружения с расчётной нагрузкой. Коэффициент пробега зависит от соотношения между расчётными p_m и средними удельными p_ср.m (по отношению к единице веса автомобиля) тяговыми усилиями на m-ной передаче .

Определим расчётное по формуле:

р_m =

где, == 27763,4

Получаем, что будет равно:

р_m = = 0,939

Среднее удельное тяговое усилие будет определяться средними удельными сопротивлениями дороги р_{ψ ср}, воздуха р_в.ср и при разгоне р_γ

Найдём эти значения по отдельности, а потом и определим среднее удельное тяговое усилие:

Сопротивление на дороге определяем по этой формуле:

р_{ψ ср} =

Оно будет равно:

р_{ψ ср} = = 0,447

Сопротивление воздуха определяется по формуле:

р_в.ср

где,

=

= = 7,32 м/с

Тогда получим, что:

р_в.ср = 0,000385

Сопротивление при разгоне находится по формуле:

р_γ = 0,3(р_m – р_{ψ ср} – р_в.ср)

Получаем:

р_γ = 0,3(0,939 – 0,447 – 0,000385) = 0,147

Теперь определим среднее удельное тяговое усилие по формуле:

р_ср.m = р_{ψ ср} + р_в.ср + р_γ

Получаем:

р_ср.m = 0,447 + 0,000385 + 0,147 = 0,594

Отношение будет равно:

= = 1,58

Теперь можем определить по графику, значение K_ПНi

K_ПНi = 0,27

Теперь определим эквивалентное число циклов напряжений N_HE:

N_HE = =2058750

Наконец мы можем определить коэффициент долговечности Z_N

Z_N = = 1,8