Расчетные напряжения

Все перечисленные виды разрушения зависят от напряжений в месте контакта. Поэтому прочность и долговечность фрикционных пар оценивают по контактным напряжениям (см. § 8.3). Расчетные контактные напряжения при начальном качении по линии (тела качения — цилиндры, конусы, торы и ролики с образующими одного радиуса) определяют по формуле

могут перемещаться наружные бронзовые диски 3. Венец / червячного колеса свободно сидит на ступице втулки 2, имеющей шлицы для посадки внутренних стальных дисков 4. На диски через стальную нажимную втулку 5 действует пружина 6, регулируемая гайкой 8. Муфта работает с обильной смазкой. Определить расчетные контактные напряжения для зубьев червячного колеса при нормальной нагрузке передачи и при предельной перегрузке, если муфта рассчитана таким образом, что пробуксовка происходит при моменте, равном 125% нормального. Диски муфты имеют наружный диаметр DH = 175 мм и внутренний De = 95 мм. Коэффициент трения между дисками / = 0,07. Число пар поверхностей трения г = 6.

Определить расчетные контактные напряжения (<тк).

= Tm == 84,6 H • м. Расчетные контактные напряжения (cv. (6.7) ч. 1)

следует проверить расчетные контактные [а]к. (3.105)

Для стальных зубчатых колес расчетные контактные напряжения он, МПа, определяются по следующей формуле:

Расчетные контактные напряжения не превышают допускаемые.

Расчет зубьев на контактную прочность. Опытами установлено, что усталостное разрушение (осповидный износ) поверхности зубьев происходит в средней по высоте зуба зоне. Целью расчета является определение размеров колес, при которых расчетные контактные напряжения ок в материале зубьев не превышают допускаемой величины [о ]к.

12. Определяют расчетные контактные напряжения ан в зоне зацепления зубьев, чтобы удостовериться в отсутствии ошибок в вычислениях основных параметров передачи и обеспечить полное использование материалов зубчатой пары.

Расчетные контактные напряжения сопоставляются с допускаемыми. При твердости материала зубчатых колес Н<320НВ

линии ролика. Расчетные контактные напряжения для шарикоподшипников (кроме сферических) составляют 4200, а для роликоподшипников — 4000 МПа. Для радиальных шариковых сферических двухрядных подшипников — 4600 МПа.

Расчетные напряжения могут отклоняться от допускаемых

что меньше [а]см = 140 Н/мм2 для стальной ступицы звездочки. Рассчитаем шпоночное соединение для передачи вращающего момента Г=44,3 Нм с полумуфты на входной вал редуктора (см. рис. 3.1 1 ) с/ср = 25 -0,05 -40 = 23 мм. Шпонка призматическая (см. табл. 12.5): Л = 5мм, /? = 5мм, г, = = 3,0 мм. Длина шпонки / = 32 мм, рабочая длина /р = 32 — 5 = = 27 мм. Расчетные напряжения смятия

Рабочая длина шпонки /р = /— /> = 63— 18 = 45 мм. Тогда расчетные напряжения смятия

Длина шпонки /=50 мм, рабочая длина Расчетные напряжения смятия

Расчет шпоночных соединений. Для передачи вращающего момента Г=55,5 • 103 Нмм со шкива на вал червяка применим шпоночное соединение. По табл. 19.1 1 для диаметра вала 30 мм: /> = 8,0 мм, h = l MM, tl=4 мм. Длина шпонки /=32 мм, рабочая длина /р = /— 6 = 32 — 8 = 24 мм. Расчетные напряжения смятия

Следует отметить, что расчетные напряжения аокр примерно на 25% были больше экспериментальных. Это объясняется тем, что в области таких повреждений отмечается выпучивание металла (рис.4.25), что приводит к неравномерному напряженному состоянию (по сечению повреждения). В полюсе выпучиваемого повреждения создается двухосное напряженное состояние с соотношением главных напряжений, близким к единице.

Аналогично можно записать расчетные напряжения для других конструкций соединений.

Знак (—) в формуле указывает, что за расчетные напряжения принимают напряжения на растянутой стороне зуба, так как в большинстве случаев практики именно здесь возникают трещины усталостного разрушения (для стали растяжение опаснее сжатия).

где аг.г и Ттах — соответственно расчетные напряжения и момент по контактной усталости зубьев; [стн]тах — предельное допускаемое напряжение;

Опасными являются точки, в которых возникают наибольшие растягивающие напряжения (для чугуна предел прочности на сжатие примерно в 4 раза выше, чем на растяжение, а расчетные напряжения растяжения незначительно отличаются от расчетных напряжений сжатия). Коэффициент запаса прочности (для чугуна СЧ21-40 авр = 21 кГ/мм* = 206 Мя/л2)

4.18. На рис. 4.17 показано поперечное сечение сварной двутавровой балки. Определить расчетные напряжения в по-