При этом
, (6)
где - крутящие моменты, которые учитывают при расчете на усталость; - максимальный из моментов, учитываемых при расчете на усталость ( = ); , - соответствующие моментам частоты вращения и время работы.
При расчете на усталость не учитывают кратковременные перегрузки.
Установлено, что большинство режимов нагружения современных машин сводятся к шести типовым режимам (рис.3).
Рис. 3
На рис. 3: - текущее значение момента нагрузки; - максимальный из моментов, которые учитывают при расчете на усталость; - число циклов нагружений при работе с моментами ; - суммарное число циклов нагружений за расчетный срок службы передачи. Типовые режимы нагружений обозначены: - постоянный; - тяжелый; - средний равновероятный; - средний нормальный; -легкий; - особо легкий.
При известном
, (7)
где - коэффициент эквивалентности (табл. 1).
Таблица 1
Режим нагрузки | Коэффициенты эквивалентности | ||
1V V | 0,500 0,250 0,180 0,125 0,063 | 1,0 0,300 0,143 0,065 0,038 0,013 | 1,0 0,200 0,100 0,036 0,016 0,004 |
Коэффициент . Большие значения соответствуют шлифованным и полированным поверхностям зубьев;
Коэффициент . Меньшие значения соответствуют передачам, работающим при малых окружных скоростях ( ). При более высоких значениях окружной скорости возникают лучшие условия для смазки колес, что позволяет повысить допускаемые напряжения:
, при ;
при .
Допускаемое напряжение для цилиндрических и конических передач с прямыми зубьями равно меньшему значению из допускаемых шестерни и колеса .
Для цилиндрических и конических передач с непрямыми зубьями за расчетное принимают среднее из и , если выполняется условие
(2)
где - меньшее их двух: , .
Максимальные допускаемые контактные напряжения
Максимальные допускаемые контактные напряжения назначают для исключения остаточных (пластических) деформаций или хрупкого разрушения упрочненного поверхностного слоя. Допускаемые напряжения для зубьев из улучшенных сталей = , где - предел текучести, , для зубьев, подвергнутых цементации или закалке ТВЧ, .
Допускаемые напряжения изгиба при расчете на усталость