Определение допускаемых напряжений

При действии знакопеременных нагрузок у материала со временем накапливаются усталостные явления.

Это уменьшение прочности при действии законопеременных нагрузок происходит за счет того, что у материала со временем накапливаются усталостные явления.

Расчет на усталостную прочность при циклических нагрузках базируются на кривых усталостной выносливости.

1. Кривые усталостной выносливости (кривые Веллера)

N -количество циклов погружения.

Первый участок кривой соответствует максимальным напряжениям при кратковременных циклах нагружения. Кратковременное количество циклов нагружения – количество циклов пропорциональное соответствующему количеству циклов нагружения, при пуске машины. С увеличением количества циклов нагружения напряжение снижается до определённого положения. Точки перегиба кривой усталостной выносливости соответствуют базовому числу циклов нагружения (NG). Эти кривые получают при действии постоянной нагрузки.

2. Режимы работы передач.

Первый прямоугольник соответствует пусковым нагрузкам. Второй прямоугольник – сумма действия за весь срок службы номинальной нагрузки.

Tпуск – пусковой момент, суммируемый за весь срок службы передачи.

T – момент при установившемся режиме работы.

В передачах характерны переменные режимы работы:

Первый прямоугольник сумма пусковых моментов. Сумма моментов T1 за время работы t1.

Все виды работы передач представлены в виде шести типовых режимов:

0 – при постоянной нагрузки

1 – тяжелый режим работы

2 – средний равновероятный режим работы

3- средний нормальный

4 – легкий режим работы

5 – особо легкий режим работы

Переменные режимы работы приводят к эквивалентным постоянным по усталостному воздействию на материал, т.е. суммируют все нагрузки и делят на N _экв.

Для этого вводят коэффициенты приведения K_HE и K_FE - переменных режимов работы к постоянным эквивалентным по усталостным воздействиям.

Коэффициенты приведения для принятых режимов работы рассчитаны по теории вероятности и приведены в справочниках.

Эквивалентное число циклов нагружения определяется следующей зависимостью:

N_HE= K_HE N_∑ ; N_FE = K_FE N_∑

N_HE, N_FE – эквивалентное количество циклов нагружения

N_∑ – действительное число циклов нагружения

N_∑ = 60 t_∑ n n_зац

t_∑ -суммарное время работы передачи в часах, т.е. ресурс.

n – частота вращения зубчатого колеса или вала, где оно установлено.

n_зац – число вхождений зуба в зацепление за 1 оборот.

1. Эквивалентное число циклов нагружения может быть двух значений:

3. Допускаемые напряжения

Допускаемые напряжения с учетом ресурса работы (время работы передачи до полного выхода из строя в часах).

- допускаемые напряжения на контактную выносливость

;

- допускаемые напряжения на изгибную выносливость

;

при термообработке материала колес:

• Нормализация

• Улучшение

• Азотирование

при :

• Закалке всех видов

• Цементировании

, - предельные допускаемые напряжения

, - допускаемые напряжения при неограниченном ресурсе передач.

, - предел длительной выносливости (усталость) на контактной и изгибной прочности.

, - коэффициент запаса прочности

- базовые числа циклов нагружения. Под базовым понимают число циклов нагружения. Это число нагружений за определенный срок службы.

- эквивалентное число циклов перемены напряжений.