DSCN0594

5. Obliczeniu wytrzymałościowe projektowe i sprawdzające

224

lub na próbnych kolach zębatych. Jeśli brak nam takich danych, to jego wartość wyznaczamy w przybliżeniu z wykresu na rys. 5.32 lub obliczamy następującymi wzorami doświadczalnymi:

1)    dla zębów hartowanych powierzchniowo

Y_t = 0,001 *³ - 0.022*² + 0.178* + I,    (5.136)

2)    dla kól zębatych odlewanych

Y_t = 0,005*³ - 0.070*² + 0,439* + 1,    (5.137)

3)    dla kół ze stali konstrukcyjnej ulepszanej w stanie normalizowanym

Y_t = 0.0008*³ - 0.018*² + 0,137* + 1,    (5.138)

4)    dla zębów ze stali ulepszanych, poddanych ulepszaniu lub hartowaniu powierzchniowemu indukcyjnemu lub płomieniowemu, bez dna wrębów, przyjmujemy

i= 1.    (5.139)

Parametr pomocniczy * w powyższych wzorach ujmuje w pewnym stopniu zmianę wytężenia materiału:

* S —.    (5.140)

6f*

Parametr ten występuje też na wykresach (rys. 5.32) przedstawiających zależność

| § 11

Y_r — współczynnik ujmujący wpływ chropowatości powierzchni, zwłaszcza w obrębie karbu przy podstawie zęba, na wytrzymałość zmęczeniową. Uwzględnia on różnicę chropowatości zęba obliczanego R, w stosunku do chropowatości w kołach testowych R,₇ « 10 pm. Na ogól w zakresie R, — 5 -M6 pm można przyjmować jego wartość Y_x = 1, a dopiero powyżej 20 pm zaznacza się zmniejszenie wytrzymałości zmęczeniowej. Gorszy jeszcze wpływ może mieć karb powstający przy szlifowaniu zębów tarczą z niezaokrągloną krawędzią. Korzystnie natomiast wpływa umocnienie mechaniczne warstwy wierzchniej np. przez kulkowanie.

Y_x — współczynnik rozmiaru zęba uwzględnia znany fakt, że przy większych wymiarach elementów maleje jednostkowa wytrzymałość zmęczeniowa. Dla modułów m₀ = 1 -r8 mm można przyjmować Y_x = 1, a dla modułów większych Y_x < 1.

Obszerniejsze informacje na temat współczynników Y_R oraz Y_x można znaleźć w pracy [43].

S.4.4.5. Sprawdzanie zębów na zginanie statyczne

Jeśli w czasie eksploatacji wystąpią sporadyczne, lecz znaczne przeciążenia, to może dojść do doraźnego złamania zęba lub trwałego odkształcenia gnącego. Aby ustrzec się takiego uszkodzenia, należy sprawdzić doraźną wytrzymałość gnącą,

nazwaną tu umownie wytrzymałością statyczną uzębienia. Odpowiednie wzory ogólne (5.33), (5.34) i (5.36) zestawiono w tabl. 5.4.

Warunek nieprzekroczenia dopuszczalnych naprężeń gnących ma postać [wzór (5.33)]:

^aFaut § ^aFPauf

Tablica 5.17. Współczynnik wrażliwości na koncentrację naprężeń w odniesieniu do wytrzymałości statycznej CN31]

Materiał	*ist
Stale z wyraźną granicą plastyczności (miękka stal)	*/200 1 +0,93(ys-1) 1—
Stale z ciągle narastającą krzywą plastyczności	J300 l+0,82(ys-l) /- V« 0.2
Stale hartowane po nawęglaniu	0,77 ys+0.22
Stale do ulepszania po azotowaniu gazowym lub w kąpieli	0.27^+0.72
Żeliwo szare	1,0

r, * Y_u tO.8+0.2 c,_n), «i — granica plastyczności (w MPj|. <_u - umowna granica plastyczności. c_]n - wskaźnik zazębienia zastępczego

O, * ft, ,MPo

Rys. 5.33. Współczynnik wrażliwości na koncentrację naprężeń wytrzymałości statycznej łi = f(Y_s), gdzie: Y_s v Y_Sa(0.6 + 0,46,/cos¹ P) lub Y_s = Ji.(0.8+0,2£_in). Bariery obciążenia: złamanie zęba - żeliwo szare (GG), pęknięcia — stal do ulepszania po azotowaniu (N). granica plastyczności — stal ulep* szana (V), pęknięcia lub trwale odkształcenia - stal nawęglanu (EG), granica plastyczności - stal

miękka (St) [N3I]

15 — Przekładnio tębau