Допускаемых напряжениях

После этого можно приступить к определению допускаемых контактных и изгибных напряжений.

Таким образом, оптимальное распределение передаточных чисел между ступенями двухступенчатого редуктора зависит как от общего передаточного числа мрсд, гак и от соотношения допускаемых контактных напряжений [сг]нг, и [а]нт.

На параметры АИЕ, А,п, Аи, dl значительное влияние оказывает величина допускаемых контактных напряжений. Эти параметры уменьшаются с увеличением [OJH при высоких значениях [о1]// труднее удовлетворить конструктивным ограничениям. Общее передаточное число мред сильно влияет на размер быстроходной шестерни (d{ при мред = 31,5 в 1,6 раза меньше, чем при мрсд=12,5), слабо влияет на условие размещения подшипников и не оказывает влияния на условие размещения колеса быстроходной ступени.

2.2 Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба ................................

Из всех перечисленных видов разрушения поверхности зубьев наиболее изучено выкрашивание. Это позволило выработать нормы допускаемых контактных напряжений, устраняющих выкрашивание в течение заданного срока службы. Расчеты по контактным напряжениям, предупреждающие выкрашивание, получили широкое распространение.

Специальные методы расчета для предупреждения других видов разрушения поверхности зубьев или еще не разработаны (при пластическом сдвиге, отслаивании), или недостаточно разработаны (при износе, заедании), а поэтому здесь не рассматриваются. Поскольку упомянутые нормы допускаемых контактных напряжений проверяют опытом эксплуатации передач, то ппиближенно можно полагать, что эти нормы учитывают кроме выкр:ш 'зания и другие виды повреждения поверхности зубьев. При этом рекомендуют выполнять указанные меры предупреждения повреждений.

Расчет значений /С„ не менее сложен, чем расчет /Ср. Для приближенной оценки рекомендуют табл. 8.3 ***. Значения /С„ несколько меньше при высокой твердости материала .(группа б). Это объясняется не уменьшением qv, а увеличением q вследствие увеличения допускаемых контактных напряжений — см. §8.13.

Наиболее часто применяемые сочетания материалов парных роликов указаны в табл. 7.1. Значения допускаемых контактных напряжений при базовом числе циклов нагружений приведены в табл. 7.2.

Среднее значение допускаемых контактных напряжений

Величины допускаемых контактных напряжений и удельных нагрузок приведены в соответствующих справочниках [19]. Так, для цилиндрической фрикционной передачи (см. рис. 169) с учетом соотношения (17.2) нагрузка на единицу длины контакта

Учет рисчетжн'о срока службы и ;ч-рс м(.'нности режима работы, мри выборе допускаемых контактных напряжени!1! см. § К). 12.

распределению передаточных отношений приведены на рис. 8.38. График построен по условию минимальной массы зубчатых колес при одинаковых или близких допускаемых напряжениях во всех ступенях передачи (дополнительные сведения см. [10]).

1. "Предварительно оценивают средний диаметр вала из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях:

I. Предварительный расчет. Определяют диаметр вала из условия прочности на кручение по формуле (1.6) при пониженных допускаемых напряжениях

Подробные сведения о материалах и допускаемых напряжениях червячных передач можно найти в работе [33].

Рассмотренные здесь континуумы, подобные ферме, впервые рассматривались Мичеллом [37], который исследовал оптимальное проектирование ферм при данных допускаемых напряжениях.

Это соотношение применимо при твердости ^//В350. Более высокую твердость имеют зубья, подвергнутые объемной или поверхностной закалке, а также цементованные. Данные о допускаемых напряжениях для этих случаев, а также уточненные рекомендации по определению коэффициента нагрузки приведены в учебниках по деталям машин и в справочниках.

Если сопоставить результаты решения этого и предыдущего примеров, то обнаруживается следующее: при одинаковых схемах нагружения брусьев, равных нагрузках и допускаемых напряжениях в первом случае требуется площадь поперечного сечения 54- 102 мм2, а во втором — 48,5- 102 лш2. В то же время нам известно, что при прямом изгибе прямоугольное сечение (при изгибе бруса в плоскости наибольшей жесткости) выгоднее круглого. Здесь оказывается наоборот, так как брус круглого сечения испытывает прямой изгиб, а брус прямоугольного сечения — косой. Иными словами, косой изгиб нежелателен, так как для обеспечения прочности бруса требуются большие размеры его сечения, чем при прямом изгибе.

Это соотношение применимо при твердости =^ ЯВ350. Более высокую твердость имеют зубья, подвергнутые объемной или поверхностной закалке, а также цементованные. Данные о допускаемых напряжениях для этих слу-

Свойство балок равного сопротивления изгибу (с постоянной высотой) деформироваться значительно больше балок постоянного сечения (при тех же нагрузках и допускаемых напряжениях) используется в случаях, когда необходимо смягчить действие нагрузки, изменяющейся с течением времени, или ударной нагрузки, В частности, листовые рессоры, широко применяющиеся на транспорте (вагоны, автомашины), представляют собой разрезанные на полосы и сложенные стопкой балки равного сопротивления изгибу,

3. По заданному изгибающему моменту при одинаковых допускаемых напряжениях были подобраны прямоугольные сечения балок в трех вариантах с разными соотношениями высоты h и ширины Ь: вариант I h : Ь = 2; вариант II h : Ь = 3; вариант III h : Ь = 2,5. Какая из балок будет иметь наименьшую массу?

Рис. 2,36. Брус со ступенчатым изменением сечений, в котором нижние сечения ступеней работают при допускаемых напряжениях: а) брус; б) эпюра N.