2. Расчет надежности зубчатых передач Исходные данные для расчета вероятности безотказной работы зубчатых передач

№ варианта	Значения величин
					Hlim
14	0,1	1,15	1,25	0,09	500
	H	up	F		vF
	300	1,28	290	0,09	0,12

Среднее значение контактных напряжений _H = 600 Мпа;

Cреднее значение частных коэффициентов: К_А = 1;К_Н. = 0,8;

Материал зубчатого колеса – сталь 45;

Термообработка – улучшение;

Твердость зуба колеса НВ 300;

Коэффициент долговечности K_FL = 1;

Корректирующие коэффициенты Ki =1;

K_z = 0, 8 и _z = 0,6 – коэффициенты, выбранные в зависимости от ;

2.1 Расчет на сопротивление контактной усталости

Так как все зубчатые колеса изготовлены из одного материала с одинаковой термообработкой и физическими свойствами то расчет будет проводиться по наименее надежному зубчатому колесу, испытывающему максимальные нагрузки с минимальным количеством зубьев.

Определяем коэффициенты вариации коэффициентов нагрузки

= = = 0,014

v_VH 0,17 = 0,17 = 0, 2

v_H = 0,05.

Коэффициент вариации коэффициента нагрузки

v_H = = = 0,23.

Коэффициент вариации контактного напряжения

= 0,5 v_H = 0,5* 0,23 = 0,115

Принимая коэффициент вариации базового образца = 0,09, определяем коэффициент вариации зубчатого колеса

= = = = 0,103

Коэффициент запаса прочности по средним напряжениям

= _Hlim/_H = = 0,83.

Квантиль нормального распределения

u_p = - =- =- =

1,2

По таблице в зависимости от u_p определяем вероятность безотказной работы зубчатого колеса Рн=0,8849. (см. Приложение Б, таблица - квантили нормального нормированного распределения[7]) Так как в коробке передач имеется 10 шестерен, то вероятность безотказной работы всех шестерен будет равна: Рн= =0,29

2.2 Расчет на сопротивление усталости при изгибе

Так как все зубчатые колеса изготовлены из одного материала с одинаковой термообработкой и физическими свойствами, то расчет будет проводиться по наименее надежному зубчатому колесу, испытывающему максимальные нагрузки с минимальным количеством зубьев.

В соответствии с рекомендациями для улучшенных колес принимаем коэффициент вариации предела выносливости базового образца = 0,09, а среднее значение вычислим по формуле

= (1,35 Н+100) 1/(1 + u_p ) = (1,35*300 + 100) =505* = 453 МПа.

Определяем среднее значение и коэффициент вариации предела выносливости рассчитываемого колеса:

_{F lim} = K_zK_FL 453* 0,8*1 *1 = 362, 4МПа

v_Flim = = = = 0,15.

где K_z = 0,8 и _z = 0,6 – коэффициенты, выбранные в зависимости от .

Коэффициент запаса прочности по средним напряжениям

= _Flim/_F = 362,4/290 = 1,25.

Квантиль нормированного нормального распределения

u_p = - =- =- = - 1,12

По квантили u_p находим вероятность безотказной работы зубчатого колеса P_F = 0,8643. (см. Приложение Б, таблица - квантили нормального нормированного распределения[7]).Так как в коробке передач имеется 10 шестерен, то вероятность безотказной работы зубчатого колеса по критерию расчета на сопротивление усталости при изгибе будет равна: P_F= =0,233 Таким образом, общее значение вероятности безотказной работы зубчатых колес равна: Рн 0,29*0,233=0,068.