Таблица 7.9. Коэффициент переменности нагрузки

Режим

Постоянный: работа с постоянной нагрузкой

Тяжелый: большая часть времени работы с высокими нагрузками

Среднеравновероятный: одинаковое время работы со всеми значениями нагрузки

Средненормальный: большая часть времени работы со средними нагрузками

Легкий: большая часть времени работы с малыми нагрузками

Максимум плотности вероятности при нагрузке 0,75 от вви- )асчетной.

о же при нагрузке 0,3 от наибольшей расчетной.

большей расчетной. Т(

фактических кривых плотности распределения нагрузки ЭТОТ коэффициент определяется по формуле

(7.13)

где Nt - число циклов работы (оборотов) соединения с нагрузкой Ml при вращении в одну сторону; m а? 3 - показатель степени зависимости износа от удельного давления.

Коэффициент числа циклов Кц определяется по формуле

KYN/No,

(7.14)

где N - расчетное число циклов, определяется как суммарное число оборотов соединения в одну сторону за время работы либо по средней частоте вращения

= 60/Пср, (7.1Е)

либо суммированием числа циклов на каждой ступени скорости, либо по общей наработке машины (мото-часам/. No ~ 10* - базовое число циклов.

Коэффициент, учитывающий условия смазывания соединения, при обильном смазывании без загрязнения

9* 243

/<с = 0,7, при средних условиях /<с = 1, при недостаточном смазывании и работе с загрязнением - 1,4.

Коэффициент, учитывающий условия осевого закрепления ступицы на валу и ее перемещение под нагрузкой, при жесткой фиксации Яоа = 1,0; при фиксации, допускающей небольшие осевые перемещения, например вилкой (шестерни подвижные не под нагрузкой). Нос = 1.25.

Хотя ГОСТ 21425 не распространяется на зубчатое соединение шкивов и звездочек цепных передач, а также эвольвентные соединения, эти соединения можно рассчитывать по методике, предписанной этим ГОСТом. При этом следует, что для соединения шкива ременной передачи параметр нагрузки

где Pi, Р2 - натяжение набегающей и сбегающей ветвей ремня; М - передаваемый соединением крутящий момент; Гш - радиус шкива.

Для соединений звездочек цепных передач

W = Рг/М, (7.17)

где Р - окружное усилие (натяжение цепи); М - момент, передаваемый звездочкой. Для эвольвентного профиля г = 0,5db.

Пример. Определить нагрузочную способность соединения шестерни промежуточного вала тракторной коробки передач. Шестерня прямозубая, число зубьев Zw- 31, модуль гпц,- 6 мм; размеры продольного сечения по рис. 4.8: а = 5 мм, 6 = 42 мм, В = 70 мм; момент подводится со стороны зубчатого венца. Соединение прямобочиое по ГОСТ 1139--80 d-10Х72Я7 7Х78Х1210/е8; До = 60 мкм; материал вала - сталь 40Х с закалкой т. в. ч.; материал втулки ~ сталь 20ХГНР цементированная, HRC 56-62. Передаваемый момент: на первой передаче Mi - 1370 Н-м при f = 1120 об/мин; на второй передаче УИа = 1120 Н-м при 1350 об/мин; на третьей передаче Мд~ = 960 Н-м при 1580 об/мин и на четвертой передаче М = 775 Н-м при 1960 об/мии. Перегрузка при трогании с места и переключениях передач за счет запаса фрикционных муфт Р = 2,85. Время использования передач: первой и четвертой - по 20 % ресурса ( 1 = 4 = = 0,2), второй и третьей - по 30 % ресурса ( а = а = 0,3). Ресурс - 6000 мото-ч.

Решение. Параметры соединения: средний радиус г = 3,75 см, удельный статический момент площади смятия S/?= 7,5 см, распределенная жесткость зубьев с= 0,125-10? МПа (см. пример к п. 3.3).

Среднее напряжение смятия на первой передаче по формуле (7.7)

о= Mi/(SfB) = 137 000/(7.5-7) = 260,95 Н/см = 26,095 МПа. 244

При расчете на смятие расчетные коэффициенты для формулы (7.9) следующие.

Запас прочности п - 1,4. Коэффициент динамичности принимаем равным коэффициенту запаса фрикционной муфты: /Сд = Р = 2,85. Коэффициент концентрации нагрузки (общей неравномерности) находим, предварительно выяснив, участвуют ли в работе центрирующие поверхности, для чего найдем наибольшую поперечную силу, передаваемую соединением:

2Mt 2.137 000

2jBm ,cosa - 31 0,6 cos 20° ~

и поперечную деформацию соединения от этой силы. Так как параметр нагрузки

2t,.mj cosa , ~ 31.0,6 cos 20° - < поперечную деформацию определяем по формуле (Пв) из табл. 3.3

У = 2 ш.О,125.То??0<.7.10-2 = 3.58.10- м<0,5Д, = 30-10- м.

следовательно, центрирующие поверхности в работе не участвуют и окружную неравномерность можем вайти по формулам (Vb) из табл. 3.3

/:= l-f 2-0,4291 = 1,8582.

Плечо поперечной силы примем согласно рекомендации ГОСТа равным расстоянию между серединами ступицы и зубчатого венца шестерни

И= 0,5В - (Д-Ь 0,56) = 0,5-7 - (0,5-}- 0,5-4,2) = 0,9 см.

Коэффициент общей неравномерности от поперечной силы по формуле (Ив) из табл. 4.1

= 1,8582 -5- 12.0,4291 = 2,5202.

Коэффициент продольной неравномерности от кручения найдем по формуле (4.7), считая, что ступица значительно жестче вала [pia = = оо, р = 0). Параметр жесткости по формуле (4.5) при G = 0,8Х Х105 МПа, Jpi = WpiD/2 = 80,6-7,8/2 = 314 : 34 см* составляет

л 1 /10.0,125.10 (2-3,75)2

= У 4.0,8.105.314,34

1.8Б18 =-1,8518

J.B = 0,2645.7= 1,8518. thlB = =0,9519;

е -\- е

= 1.8518/0,9519= 1,945.

Приняв в формуле (7.11) у= 0,3, получим Спр = 1 + 0,3 (1,945 - 1) = 1,284.

Общий коэффициент нагрузки по формуле (7.10) Кси = 2,5202-1,284 = 3,241 .