---

Обчисліть Off ref для базового напруження і o_Fpstat для статичного напруження згідно з 4.2.2 і накресліть криву S—N відповідно до коефіцієнта довговічності Y_NT. Див. рисунок 1 для загального пояснення, off для відповідної кількості циклів навантаження N_L можна взяти із цього графіка.

Кількість циклів навантаження A/_L (log)

Рисунок 1 — Графічне визначення допустимого напруження згинання для обмеженої довговічності згідно з методом В

Обчисліть ofp ref для базового напруження і Oppstat для статичного напруження згідно з 4.2.2 і, використовуючи ці результати, визначте o_Fp для відповідної кількості циклів навантаження N_L в діапазоні обмеженої довговічності таким чином:

Off = OFPrefYu = Opp ref

3-Ю⁶ Г

(5)

1. для конструкційних і наскрізнопрогартованих сталей, перлітного або бейнітного чавуну з кулястим графітом, перлітного ковкого чавуну (діапазон обмеженої довговічності, як показано на рисунку 36: 10⁴ < A/_L < 3-10⁶):

ехр = 0,4037 Іод^ї^-;

OpPre

2. fдля цементованої або поверхнево-прогартованої сталі; наскрізно-прогартованої або азо­тованої сталі газовим азотуванням, наскрізно-прогартованої сталі і цементованої сталі, нітроце- ментованої; феритний чавун з кулястим графітом або сірий чавун (діапазон обмеженої довговіч­ності, як показано на рисунку 36: 10³ < Л4. £ 3-Ю⁶):

ехр = 0,2876 Іод^ї-. (7)

OFPref

Відповідні розраховування можуть бути проведені для діапазону тривалої довговічності.

Дотримуючись цих методів, допустиме напруження згинання розраховують на основі міцності зразка для випробовування з надрізом із наступної формули:

OkftnYikYjk vz OFG /o

Ofp = ~ rsmetk FRrelkXx - — , (OJ

Ьрггїю OFmin

де Okum ■— номінальне значення напруження прутка з надрізом (згинання). Це граничне зна­чення напруження згинання зразка прутка з надрізом для випробовування, відпо­відне його матеріалу, термічному обробленню і стану поверхні, його розмірам. Тре­ба взяти до розгляду розбіжності внаслідок умов виготовляння між властивостями термічно-оброблених матеріалів, прикладенням напружень, перерізами зразка для випробовуваного розглядуваного зубчастого колеса;

Ysk — поправковий коефіцієнт напруження, відповідний до зразка з надрізом для випро­бовування;

Y_Nk — коефіцієнт довговічності, що відповідає зразку з надрізом для випробовування. Він використовується звичайно для того, щоб урахувати найвищу навантажувальну здатність для обмеженої кількості циклів навантаження;

Уз геї k — відносний коефіцієнт чутливості до надрізу. Це частка від ділення коефіцієнта чут­ливості до надрізу розглядуваного зубчастого колеса на коефіцієнт випробовуван­ня зразка з надрізом (див. розділ 11). Треба враховувати можливості впливу чутли­вості до надрізу матеріалу.

Yr геї і — коефіцієнт відносної шорсткості. Це частка від ділення коефіцієнта шорсткості пе­рехідної кривої ніжки зуба розглядуваного зубчастого колеса на коефіцієнт випро­бовування зразка з надрізом (див. розділ 12). Треба враховувати можливості впливу шорсткості поверхні перехідної кривої ніжки зуба.

Інші відповідні терміни і позначення визначені в 4.2.2,

Значення коефіцієнтів, що стосуються випробовування зразка з надрізом (o_kitm, Ysk і Уж) треба визначати випробовуваннями або брати з літератури (див. 9.2). Оцінки o_kBm і всі відповідні коефі­цієнти впливу повинні базуватися на значеннях статичного напруження і базового напруження, відповідних випробовуваному зразку з надрізом.

Коефіцієнти впливу повинні визначатися згідно з 4.2.2 і 4.2.3, використовуючи більш доклад­ний метод В_к або один з більш спрощених методів С_к або D_k.

Значення Ofp треба визначати згідно з методикою, описаною в 4.2.3,

Для цих методів допустиме напруження згинання розраховується на основі міцності простого полірованого випробовуваного зразка із наступної формули:

_{0FP =} ^5*y_sy-_ny_{x =} ^_, (9)

bfrnin OFrnin

де q_p кт — номінальне значення напруження простого прутка (згинання). Це граничне значення напруження згинання простого зразка прутка для випробовування, відповідного його матеріалу і термічному обробленню та його розмірам. Треба брати до уваги, як обу­мовлено у випадку Okiim У 4-2.4, розбіжності між властивостями термічно обробле­них матеріалів випробовуваного зразка і розглядуваного зубчастого колеса внаслі­док умов виготовляння;

Y_Np — коефіцієнт довговічності напруження ніжки зуба, відповідний плоскому полірованому випробовуваному зразку. Він використовується звичайно для того, щоб урахувати найвищу навантажувальну здатність для обмеженої кількості циклів;

Y§ — коефіцієнт чутливості до надрізу розглядуваного зубчастого колеса стосовно плос­кого полірованого випробовуваного зразка (див. розділ 11). Повинні бути враховані можливості впливу чутливості до надрізу матеріалу;

Yr — коефіцієнт поверхні розглядуваного зубчастого колеса стосовно плоского полірова­ного випробовуваного зразка. Треба врахувати можливості впливів відповідної шор­сткості поверхні.

Інші відповідні терміни і позначення визначені в 4.2.2.

Оцінки Орііт і Yn_p для плоских випробовуваних зразків повинні базуватися на випробуваннях або отримані з літератури (див. 9.2). Оцінки а_рі_іт і всі відповідні коефіцієнти впливу повинні базу­ватися на значеннях статичного напруження і базового напруження.

Коефіцієнти впливу повинні визначатися згідно з 4.2.2 і 4.2.3, використовуючи більш доклад­ний метод В_р, або один з більш спрощених методів С_р або D_p.

Значення ufp треба визначати згідно з методиками, описаними в 4.2.3 і 4.2.4.

Обчислюється S_F окремо для шестерні І колеса:

_S

OFG л

F- й Sfmbi, (10)

Of

1. Метод В

Значення ofg для базового напруження і статичного напруження розраховуються згідно з 4.2.2 а) і Ь), використовуючи формулу (4). Для обмеженої довговічності o_Fg визначається згідно з 4.2.3. of отримується з формул (1) і (2).

2. Методи С і О

Значення ofg для базового напруження і статичного напруження розраховуються згідно 3 4.2.2 а) і Ь), використовуючи формулу (4). Для обмеженої довговічності o_Fg визначається згідно з 4.2.3. of отримується із формул (1) і (3).

3. Методи Ви, С_к і D_k

Ці методики дотримуються методів, що описані в 4.3 а) або Ь), з ofg. розрахованим згідно З 4.2,4.

4. Методи Вр, Ср і D_p

Ці методики дотримуються методів, що описані в 4.3 а) або Ь), з gfg> розрахованим згідно 34.2.5.

Кожне значення граничного напруження згинання ofg, допустимого напруження о_Рр і напру­ження згинання a_F можна визначити різними методами. Метод, що використовується для кожного значення, повинен бути встановлений в розрахунковому звіті.

5. Примітка 4. Коефіцієнти безпеки згідно з 4.3 відповідні передавальному крутному моменту. Див. ISO 6336-1, підпункт 4.1.3, щодо коментарів про числові значення для мінімального коефіцієнта безпеки і ризику пошкодження.КОЕФІЦІЄНТИ, ЩО ВРАХОВУЮТЬ ВПЛИВ ФОРМИ ЗУБА І КОНЦЕНТРАЦІЮ НАПРУЖЕНЬ П І Y_Fa. КОЕФІЦІЄНТ ВЕРШИНИ ЗУБА y_FS

   1. Загальні положення

У> і Ура — це коефіцієнти, за допомогою яких враховується вплив форми зуба на номінальне напруження згинання. Див. 4.1.1 про принципи, припущення і подробиці використання. Y_F відпо­відний у разі прикладання навантаження в зовнішній точці однопарного зачеплення (метод В) і Y_Fa при прикладанні навантаження на вершині зуба (метод С).

Хорда між точками, в яких 30-градусні дотичні контактують з перехідними кривими ніжки, визначає переріз, що буде використовуватись як базис для розрахунку (див. рисунки 3—6).

Визначення значень Y_F, Vs, Y_FS, і Y_Sa базується на номінальній формі зуба з коефіцієнтом зміщення вихідного контуру х. Значення також можуть бути отримані з рисунків 9—32. Загалом, впливом зменшення товщини зуба на міцність зуба при згинанні чисто оброблених циліндричних зубчастих коліс можна знехтувати. Через те, що ніжки зуба шліфованих або шевінгованих зубців звичайно нарізаються різальним інструментом, таким як фрези, їхні форми і розміри звичайно ви­значені установленням глибини різання.

Через припуски матеріалу для остаточного оброблення, такого як шліфування профілю, це звичайна обставина, що установлення глибини чорнового різця відносно осі зубчастого колеса включає розмір зміщення номінального вихідного контуру х т_п плюс допуск, призначений гаран­тувати, щоб допуск чистового оброблення був більший від необхідного мінімуму. Внаслідок цього розрахункові значення напруження згинання звичайно мають похибку в бік безпечності.

Якщо відхил товщини зуба біля ніжки має в результаті зменшення товщини більше від 0,05m_n, то це повинно враховуватися під час розраховування напруження, беручи утворюваний профіль відповідно до значення зміщення вихідного контуру л?_п х_є замість номінального профілю.

Рисунок 2 — Розміри і профіль вихідного контуру зубців (оброблений начисто профіль)

Формули в цій частині стандарту застосовують до всіх профілів вихідного контуру (див. рису­нок 2) з і без піднутрення, але з такими застереженнями:

1. точка контакту 30-градусної дотичної повинна лежати на перехідній кривій ніжки зуба, ство­реній перехідною кривою вихідного контуру;

2. профіль вихідного контуру зубчастого колеса повинен мати перехідну криву ніжки з радіу­сом p_fP > 0;

3. зубці повинні утворюватися, використовуючи такі інструменти як черв’ячні фрези або фрези для нарізання зубчастих рейок;

4. через те, що розрахункові параметри відносяться до форм зуба, оброблених начисто, то припусками шліфування або подібними, включаючи припуски товщини зуба, можна знехтувати. На практиці можна стверджувати, що розміри вихідного контуру інструмента такі самі, як ті, що в копії вихідного контуру зубчастої передачі.

ЮВищезазначені коментарі застосовують до прямозубих і косозубих передач. Значення V_F, y_Fa і y_F$ визначаються для еквівалентних прямозубих коліс косозубих передач; еквівалентну кількість зубців z_n можна визначити, використовуючи формулу (19) або (20), або приблизне значення z_n можна взяти з рисунка 8. У_Р, y_Fa і Yfs визначають окремо для колеса і шестерні.

Визначення нормального розміру по хорді s_Fn критичного перерізу ніжки зуба і плеча момен­та згинання h_Fe, що відноситься до прикладання навантаження в зовнішній точці однопарного зов­нішнього зачеплення для методу В, показано на рисунку 3. Наступна формула використовує по­знаки, які проілюстровані на рисунку 3:

6/l_Fe

——- COS Ot_Fen

= ■ (11)

I SFn I

COSttn

Рисунок 3 — Визначення нормального розміру по хорді в критичному перерізі ніжки зуба для методу В

Для того, щоб оцінити точні значення ft_Fe, s_Fn і a_Fen, спочатку необхідно встановити значення Є, яке є прийнятно точним звичайно після двох або трьох ітерацій формули (15). Визначати Y_F гра­фічним способом не рекомендується.

Спочатку визначіть допоміжні значення величин для формули (11):

Е

(12)

= - - hiptan а_п + —— (1 - sina_n) -^Р

4 cosa_n cosa_n

з s_pr = pr- q (див. рисунок 2). s_pr = 0, коли зубчасті колеса без піднутрення.

_g

₍₁₃₎

_{= £!}p_^ _{+ x}.

лі_пт_п

³¹ Якщо головка зуба закруглена або з фаскою, то необхідно замінити діаметр вершин зубців d_a в розрахунку на «ефективний діаметр вершин зубців» d_:., — діаметр кола біля циліндра вершин зубців, що містить границі використованих поверхонь зубці

в

(20)

= 2. fz.ALs z_n[2 m„ J 3’

Є = —tane-H. Z_n

(14)

(15)

Значення 0 = я/6 можна використовувати як початкове значення в ітерації трансцендентного рівняння (15). Загалом функція сходиться після двох ітерацій.

1. Нормальна хорда ніжки зуба s_Fn:

= z_nsinf— -еї+ ТзГ--—£2-)
т_п ^3 ) (COS0 л?п

2. Радіус перехідної кривої pf (рисунок 3):

Pf _ Ptp 2G²

т_пт_п cos0(z>cos²0-2G)’