ДОПУСКАЕМЫЕ КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ ПЕРЕДАЧИ
Материал венца колеса – оловянная бронза. Так как оловянная бронза обеспечивает достаточное сопротивление заеданию, то допускаемые контактные напряжения
для неё выбирают из условия сопротивления контактной усталости в условиях неизбежного износа. При этом следует учитывать, что для бронз кривые усталости при контактных напряжениях имеют очень длинные наклонные участки – до
циклов нагружения и не имеют перелома. Поэтому за исходные выбирают напряжения
, равные условному пределу ограниченной выносливости при условном числе циклов нагружения
(рис. 3.12,
).
Тогда для зубьев червячного колеса, венец которого выполнен из оловянной бронзы, при сопряжённом червяке с твёрдостью поверхности витков
HRCэ (витки шлифованы и полированы) допускаемые контактные напряжения
(
):
, (3.7)
где
- условный предел контактной выносливости (
) при условном числе циклов нагружения
для венца из оловянной бронзы, сопряжённого с червяком, имеющего твердость поверхности витков
HRCэ;
- временное сопротивление (предел прочности) для бронзы при растяжении (табл. 3.1);
- коэффициент, учитывающий интенсивность изнашивания зуба червячного колеса в зависимости от скорости скольжения
:
| ≤ 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| ≥ 8
|
| 1, 33
| 1, 21
| 1, 11
| 1, 02
| 0, 95
| 0, 88
| 0, 83
| 0, 8
|
…….
- коэффициент долговечности, учитывающий влияние ресурса при расчёте на сопротивление контактной усталости активных поверхностей зубьев червячного колеса
, при условии
. (3.8)
Рис.3.12. Кривые усталости образцов из бронзы:
- для контактных напряжений;
- для
Напряжений изгиба
Если получилось
< 0, 67, то принимают
; если получилось
> 1, 15, то следует принять
.
Эквивалентное число циклов нагружения
зубьев червячного колеса в течение требуемого ресурса
(часы) определяют по формуле:
, (3.9)
где
- частота вращения червячного колеса,
;
- коэффициент приведения или эквивалентности при расчёте на сопротивление контактной усталости:
| Типовой режим нагружения………
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
|
| ……………………………………
| 1
| 0, 416
| 0, 2
| 0, 121
| 0, 081
| 0, 034
|
Материал венца колеса – безоловянная бронза. Допускаемые контактные напряжения
для безоловянных бронз определяют из условия сопротивления заеданию и усиленному износу в зависимости от скорости скольжения
в зацеплении:
, (3.10)
где
-
;
- м/с.
В формуле (3.10)
- для венца из безоловянной бронзы, работающего в паре с сопряжённым червяком, имеющим твердость поверхности витков
HRCэ.
Из зависимости (3.10) следует, что безоловянные бронзы невозможно применять при высоких скоростях скольжения в зацеплении (например, при
).
Значения
для безоловянных бронз не зависят от числа циклов нагружения, поэтому в формуле (3.10) коэффициент долговечности отсутствует.
ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИЗГИБА
ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ ПЕРЕДАЧИ
Экспериментальные исследования показали, что кривые усталости для напряжений изгиба образцов из бронзы, как и для контактных напряжений, имеют очень длинные наклонные участки – до
циклов нагружения. Поэтому за исходные выбирают напряжения
, равные условному пределу ограниченной изгибной выносливости при условном числе циклов нагружения
(рис. 3.12, б).
Тогда для зубьев червячного колеса, выполненных из оловянной и безоловянной бронз (а также из латуни) допускаемые напряжения изгиба
(
) при длительной работе передачи с номинальной нагрузкой
, (3.11)
где
- передача реверсивная; (3.12)
- передача нереверсивная; (3.13)
-
;
-
(табл. 3.1);
- коэффициент долговечности, учитывающий влияние ресурса передачи при расчёте по напряжениям изгиба:
, при условии
. (3.14)
Если получилось
< 0, 54, то принимают
; если получилось
> 1, то следует принять
.
Эквивалентное число циклов нагружения
зубьев червячного колеса в течение требуемого ресурса
(часы) определяют по формуле:
, (3.15)
где
- коэффициент приведения или эквивалентности при расчёте на сопротивление усталости зубьев при изгибе:
| Типовой режим нагружения………
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
|
| ……………………………………
| 1
| 0, 2
| 0, 1
| 0, 04
| 0, 016
| 0, 004
|
3.2.3. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДОПУСКАЕМЫЕ КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
И
НАПРЯЖЕНИЯ ИЗГИБА
ПРИ ПРОВЕРКЕ ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА
НА КОНТАКТНУЮ И ИЗГИБНУЮ ПРОЧНОСТИ В МОМЕНТ ДЕЙСТВИЯ ПИКОВОЙ