4.2. Проверочный расчет по напряжениям изгиба

Основной целью расчета является предотвращение в процессе работы передачи усталостного излома зубьев. Величину расчетных напряжений изгиба находят с использованием условия прочности:

σ_F = 2000 T Y_F Z_Fβ K_F / d_ω b_ω m_n ≤ σ_FP, (31)

где Т - вращающий момент, Н м;

Y_F – коэффициент формы зубьев, значения которого определяются отдельно для шестерни и для колеса по табл. 15 в зависимости от эквивалентного числа зубьев

(32)

Таблица 15

_{Значение коэффициента формы зубьев YF}

Приведенное число зубьев, Zv
17	20	25	30	40	50	60	80	100	150
4,28	4,10	4,00	3,85	3,80	3,75	3,70	3,65	3,60	3,55

Z_Fβ = К_FL Y_β/ ε_α – коэффициент учитывающий повышение прочности косозубых передач, причем, К_FL см. табл. 13.

Y_β – коэффициент, учитывающий наклон зубьев:

Y_β = 1 - ⁰/140, (33)

где  - угол наклона зуба, градус.

Для прямозубых передач У_ = 1.

K_F - коэффициент расчетной нагрузки, K_F = K_Fβ · K_FV (34)

K_Fβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий при расчете зубьев на выносливость при изгибе, определяется:

K_Fβ = 1 + (К _Нβ -1)· 1,5, причем К _Нβ см. табл. 11.

K_FV – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении, определяется по табл. 16

Таблица 16

Значение К_FV для зубчатых цилиндрических передач

Степень точности по ГОСТ 1643-81	Твердость на поверхности зубьев колеса	Значения КFV, при v, м/с
		1	3	5	8	10
6	> 350 НВ
	 350 НВ
7	> 350 НВ
	 350 НВ
8	> 350 НВ
	 350 НВ
9	> 350 НВ
	 350 НВ

Примечание. В числителе приведены значения для прямозубых, в знаменателе – для косозубых зубчатых колес.

Характерной особенностью проверочного расчета по напряжениям изгиба является то, что расчет должен быть выполнен для менее прочного

зубчатого колеса. Определение менее прочного зубчатого колеса, проводится в результате сравнения отношений:

(35)

Определяют величину напряжений изгиба по формуле 31.

При невыполнении условия прочности следует увеличить модуль зацепления, за счет уменьшения числа зубьев зубчатых колес при сохранении примерно того же диаметра колес. Если уменьшить числа зубьев колес по каким-либо соображениям нерационально (снижение плавности, увеличение потерь на трение, опасность), то увеличивают ширину зубчатых колес, а при значительной перегрузке передачи увеличивают модуль зацепления, при том же числе зубьев, увеличивая диаметр зубчатых колес. Далее уточняют геометрические размеры передачи.