2.3.2 Расчет зубчатых колес на сопротивление усталости при изгибе

Расчет зубчатых колес на сопротивление усталости при изгибе заключается в определении напряжений изгиба :

, (2.40)

где: – рабочая ширина зуба при расчете изгибных напряжений, мм;

– нормальный модуль, мм;

– единичное напряжение изгиба;

– коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев;

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями в зависимости от степени точности передачи;

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

– коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникшую в заце­плении;

– коэффициент, учитывающий влияние трения и смазки;

– коэффициент, учитывающий влияние размеров зубчатого колеса и мо­дуля зубьев.

Определяем расчетную окружную силу

Расчетную окружную силу определяем по формуле (2.21). При расчете зуб­чатых колес на выносливость при изгибе показатель кривой выносливости [4, стр. 3].

;

;

Расчетная окружная сила в зацеплении повышающей передачи раздаточной коробки:

;

Определение единичного напряжения изгиба .

Единичное напряжение изгиба (коэффициент напряжения изгиба) определя­ется по формуле:

, (2.41)

где: – нормальное значение коэффиицента ;

– коэффициент, учитывающий влияние параметров парного зубчатого ко­леса;

– коэффициент, учитывающий влияние угла профиля;

– коэффициент, учитывающий влияние радиуса переходной кривой про­филя зуба;

– коэффициент, учитывающий влияние преднамеренного перераспределе­ния толщины зубьев шестерни и колеса.

Значение находим по номограмме рис. 2.1 [4, стр12] в зависимости от коэф­фициента смещения соответствующего колеса и эквивалентного числа зубьев .

Эквивалентное число зубьев для косозубой передачи:

;

Коэффициенты смещения шестерни и колеса [6].

;

Коэффициент, учитывающий влияние параметров парного зубчатого колеса определяется по формуле:

, (2.42)

, (2.43)

где: – число зубьев условного парного колеса передачи;

– коэффициент суммарного смещения шестерни и колеса ;

Коэффициент суммарного смещения , определяется по формуле:

;

;

При коэффициенте смещения число зубьев условного парного ко­леса передачи определяется по формуле:

, (2.44)

, (2.45)

;

;

Коэффициент, учитывающий влияние параметров парного зубчатого колеса для шестерни и колеса повышающей передачи РК:

;

При стандартном значении угла профиля и радиуса переходной кри­вой профиля у ножки зуба, коэффициенты, учитывающие влияние угла профиля и радиуса переходной кривой профиля зуба .

Для цилиндрической передачи коэффициент, учитывающий влияние предна­меренного перераспределения толщины зубьев шестерни и колеса .

;

Определение коэффициента, учитывающего перекрытие зубьев .

Для косозубой передачи коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев.

Методика выбора приведена в пункте «Расчет зубчатых колес по контакт­ным напряжениям» [4, стр. 14].

Определение коэффициента , учитывающего распределение нагрузки ме­жду зубьями в зависимости от степени точности передачи.

Коэффициент , учитывающий распределение нагрузки между зубьями в за­висимости от степени точности передачи определяется по формуле:

, (2.46)

где: – коэффициент, учитывающий влияние числа зубьев и величины сме­щения на распределение нагрузки между зубьями;

– коэффициент, учитывающий влияние точности изготовления и удельной нагрузки на распределение нагрузки между зубьями.

Коэффициент определяется по табл. 2.3 [4, стр. 22] в зависимости от числа зубьев и величины смещения .

;

Коэффициент определяется по табл. 2.5 [4, стр. 22] в зависимости от сте­пени точности передачи и удельной нагрузки .

;

;

Определение коэффициента , учитывающего распределение нагрузки по ширине венца.

Коэффициент , учитывающий распределение нагрузки по ширине венца определяют:

- для передач с неразветвленным потоком мощности в зацеплении повы­шающей передачи РК:

, (2.47)

где: – коэффициент, учитывающий приработку зубьев в процессе эксплуата­ции;

Коэффициент , учитывающий приработку зубьев в процессе эксплуата­ции определяется по табл. 2.6 [4, стр. 23] в зависимости от расчетной окружной скорости , м/с.

;

;

Определение коэффициента , учитывающего динамическую нагрузку, воз­никшую в зацеплении.

Коэффициент , учитывающий динамическую нагрузку, возникшую в заце­плении определяется по формуле:

, (2.48)

;

Определение коэффициента , учитывающего влияние трения и смазки.

При использовании смазочных материалов, рекомендуемы для агрегатов трансмиссии автомобиля, принимаются следующие значения коэффициента : для шестерни и колеса [4, стр. 24].

Определение коэффициента , учитывающего влияние размеров зубчатого колеса и модуля зубьев.

Коэффициент , учитывающий влияние размеров зубчатого колеса и мо­дуля зубьев определяется по табл. 2.7 [4, стр. 24] в зависимости от начального диаметра и модуля .

;

Определяем искомое значение напряжений изгиба:

Результаты расчета зубчатых колес на сопротивление усталости по напряже­ниям изгиба представлены в табл. 2.6 .

Таблица 2.6

Результаты расчета зубчатых колес на сопротивление усталости по напряжениям изгиба.

Коэффициент	Обозна- чение	Шестерня	Колесо
Расчетная окружная сила в зубчатом зацеплении, Н		23859	23859
Рабочая ширина зуба при расчете из­гибных напряжений, мм		51	51
Нормальный модуль, мм		58	58
Единичное напряжение изгиба		2,3	2,3
Коэффициент, учитывающий перекры­тие зубьев		0,671	0,671
Коэффициент, учитывающий распре­деление нагрузки между зубьями в за­висимости от степени точности пере­дачи		1,084	1,084
Коэффициент, учитывающий распре­деление нагрузки по ширине венца		1,155	1,155
Коэффициент, учитывающий динами­ческую нагрузку, возникшую в зацеп­лении		1,741	1,741
Коэффициент, учитывающий влияние трения и смазки		1,05	0,95
Коэффициент, учитывающий влияние размеров зубчатого колеса и модуля зубьев		1,04	1,04
Напряжение изгиба, МПа		343,7	310,98