Расчёт коэффициента долговечности

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

Z_N = ≥ 1, но ≤ 1,8, (4.2)

где N_{H lim} – базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости σ_{Н lim b} (при Н_HRC > 56 N_{H lim} = 12∙10⁷ циклов);

N_HE – эквивалентное число циклов напряжений.

Если коэффициент долговечности Z_N > 1,8 при твёрдости активных поверхностей зубьев Н_HRC > 56, то принимают Z_N = 1,8. Эквивалентное число циклов перемены напряжений N_HE для рассчитываемого (наиболее нагруженного) i –того зубчатого зацепления определяют по формуле:

N_HE = N _{э i} K_ПНi, (4.3)

где N _{э i} – эквивалентное число циклов нагружений (см. раздел 2);

K_ПНi – коэффициент пробега, характеризующий отношение долговечности детали при расчётном моменте и действительном нагрузочном моменте.

 

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 , где расчётное удельное тяговое усилие по двигателю:

р_m = . (4.4)

Формула (4.4) приведена для полноприводного автомобиля с колёсной формулой 4 × 4. Для автомобиля с приводом на передние или задние колёса учитывают вес, приходящийся на ведущую ось G_a = G _сц, и u _рк.н = 1.

Среднее удельное тяговое усилие будет определяться средними удельными сопротивлениями дороги р_{ψ ср}, воздуха р _в.ср и при разгоне р _γ:

р _{ср. m} = р_{ψ ср} + р _в.ср + р _γ. (4.5)

В табл. 4.1 приведены выражения для определения средних удельных сопротивлений.

Таблица 4.1

Параметры для расчёта средних удельных окружных сил

Автомобили	Средние удельные сопротивления
рψ ср	р в.ср	р γ
Легковые			0,2(рm – рψ ср – р в.ср)
Грузовые		0,3(рm – рψ ср – р в.ср)
Самосвалы		0,2(рm – рψ ср – р в.ср)
П р и м е ч а н и е: V ср. m = 0,6 Vm; Vm – скорость автомобиля в конце m -ной передачи; – максимальный крутящий момент двигателя, Н·м; Среднее удельное сопротивление воздуха учитывают при скорости автомобиля V ср. m > 40 км/час; При определении рψ ср для автомобиля с приводом на передние или задние колёса u рк.н = 1, но при этом учитывают полный вес Ga; При определении р в.ср в любом случае учитывают полный вес Ga

Поскольку определение коэффициента пробега достаточно затруднительно, его примерное значение определяют по графику (рис. 6) в зависимости от соотношения (формулы 4.4 и 4.5).

Рис. 6. Зависимость коэффициента пробега K_ПН от отношений удельных сил тяги: 1 – для самосвалов; 2 – для грузовых автомобилей общетранспортного назначения; 3 – для легковых автомобилей