5.1.2. Расчёт коэффициента влияния окружной скорости

Коэффициент влияния окружной скорости Z_V определяется в зависимости от максимальной окружной скорости зубчатого венца шестерни V_шi, (м/с), и его твёрдости:

- для твёрдости поверхности зубьев Н _НВ ≤ 350 Z_V = 0,85 ;

- для твёрдости поверхности зубьев Н _НВ > 350 Z_V = 0,925.

Если окружная скорость зубчатого венца V_шi < 5 м/с, то Z_V = 1.

Значение окружной скорости шестерни V_шi (м/с) i-того зацепления в общем случае будет равно:

V_шi = ,

где

ωшi – угловая скорость шестерни i-той зубчатой передачи, рад/сек; dшi и dкi – делительные диаметры шестерни и колеса i-той зубчатой передачи соответственно, мм; ui – передаточное число i-той зубчатой передачи; nшi – частота вращения шестерни на i-той передаче, об/мин; –ориентировочное значение делительного межосевого расстояния, мм; –ориентировочный угол наклона зуба косозубых колёс, град.

Определим это значение:

V_шi = = 0,601 (м/с)

Определим коэффициент влияния окружной скорости Z_V

Z_V = 0,925

Получим:

Z_V = 0,925= 0,9

Теперь можем определить допускаемые контактные напряжения:

= * 1,8 * 0,9 = 1863 МПа

5.2. Расчёт допускаемых напряжений при изгибе

Допускаемые напряжения при расчёте зубьев на усталость при изгибе определяются по формуле:

= Y_N Y_R Y_δ , (5.8)

где

σF limb – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений; SF – коэффициент запаса прочности; YN – коэффициент долговечности; YR – коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности (при цементации и нитроцементации YR = 1,05); Yδ – коэффициент концентрации напряжений у основания зуба.

Предел выносливости зубьев σ_{F limb} при изгибе и коэффициент запаса прочности S_F представлены в таблице. Коэффициент Y_δ определяется по формуле:

Y_δ = 1,082 – 0,172 ,

где	–максимально допустимый нормальный модуль зубчатого зацепления, мм.

Найдём его:

Y_δ = 1,082 – 0,172 = 0,99

Коэффициент долговечности Y_N при расчёте зубьев на усталость при изгибе учитывает влияние ресурса передачи и определяется по формуле:

Y_N = ,

где N_Flim – базовое число циклов напряжений (N_Flim = 4∙10⁶ циклов); N_FE – эквивалентное число циклов перемены напряжений.

Эквивалентное число циклов перемены напряжений N_FE определяют по формуле:

N_FE = N_эi K_ПFi L₀,

где	KПFi - коэффициент пробега по напряжениям изгиба i-того зубчатого зацепления.

Коэффициент пробега по напряжениям изгиба K_ПFi определяют по графику.

Найдём Эквивалентное число циклов перемены напряжений N_FE

N_FE = = 24112367,16

Теперь найдём коэффициент долговечности:

Y_N = = 0,819

Теперь найдём допускаемых напряжений при изгибе:

= = 521,79 Мпа

Таблица

Определение допускаемых напряжений

Nэi	L0		Допускаемые контактные напряжения
			KПН	NHE	NHlim	ZN	SH	σН limb	Vш	ZV
цикл	тыс. км	-	-	цикл		-		МПа	м/с	-	МПа
30,5	250	1,58	0,27	2058750	1380	1,8	1,2	950	0,601	0,9	1863
			Допускаемые напряжения при изгибе
			KПF	NFE	NFlim	YN	SF	σF limb	YR	Yδ
			-	цикл		-		МПа	-			МПа
				24112367,16	4∙10^6	0,819	1,55	950	1,05	0,99	521,79