Допускаемые контактные напряжения при расчете на сопротивление усталости

Определяют раздельно для шестерни и колеса по формуле

                                         .                                     (2)

Примечание. При проектировочном расчете передач общего назначения принимают .

За расчетное допускаемое контактное напряжение принимают соответственно меньшее из двух:

для прямозубых передач  или ;

для косозубых и шевронных передач

                       , или .              (3)

2.5.1. Предел контактной выносливости  находят по формулам - табл.1. При этом расчет ведут по средней твердости  или . Для улучшенных колес в указанном в таблице интервале твердости  в зависимости от требуемых габаритов для расчета может быть взята любая твердость.

2.5.2. Коэффициент запаса прочности: для колес улучшенных и объемно-закаленных ; для колес с поверхностным упрочнением . Значения в скобках - для особо ответственных передач.

2.5.3. Коэффициенты долговечности

При , ,                                                                       (4)

а при  - .                                                        (4а)

Для колес улучшенных и объемно-закаленных ; с поверхностным упрочнением .

2.5.3.1. Базовое число циклов по формуле

                         .            (5)

2.5.3.2. Суммарные числа циклов нагружения за период службы для шестерни  и колеса  определяются:

при переменной частоте вращения

                              ;                                                 (6)

при постоянной частоте вращения

              , (6а) или .             (6б)

Здесь  - число зацеплений одной стороны зуба за один оборот шестерни или колеса;  - время работы на скоростном режиме  на протяжении суток, в часах;  - частота вращения рассматриваемого зубчатого колеса;  - число рабочих дней в году;  - срок службы передачи, в годах;  - время работы на протяжении суток, в часах;  - ресурс работы передачи в часах.

Примечание. Если для шестерни и колеса , то , где  - передаточное число передачи.

2.5.3.3.Коэффициент режима работы

При заданной циклограмме нагружения и различной частоте вращения на каждой ступени нагружения коэффициент режима работы находят по формуле

                                               ,                              (7)

при

                                                     ,                                     (7а)

где , ,  - частота вращения, время работы и вращающий момент на  ступени нагружения;   - наибольший длительно действующий момент, длительность действия которого за срок службы не менее  циклов;  - относительное время работы на  ступени нагружения;  - суммарное время работы.

Моменты, действующие за срок службы менее  циклов, при расчете на сопротивление усталости не учитываются.

       Если циклограмма нагружения соответствует типовому режиму нагружения, то коэффициент  берут согласно приложению 2.

2.5.3.4. Эквивалентные числа циклов за срок службы

                                                       .                                                         (8)

Примечание. Если для шестерни и колеса , то .

2.5.4. Коэффициент, учитывающий влияние исходной шероховатости поверхностей зубьев  принимают:

Шероховатость, мкм       

                                                                                

2.5.5. Коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости  - по рис.2.

2.5.6. Коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса   - по рис.3, в зависимости от диаметра  колеса.