Учет переменного характера режима нагружения

Большинство зубчатых передач работают в условиях переменных режимов нагружения. Расчет таких передач по максимальным нагрузкам приводит в предположении их постоянного действия приводит к ненужному утяжелению передачи.

В настоящее время для расчета таких передач принято за расчетную принимать максимальную рабочую нагрузку, а переменный характер нагружения учитывать соответствующим выбором допускаемых напряжений.

Рис. 2.8 К выводу формулы для расчета
коэффициента долговечности

Из уравнения кривой Велера следует:

,

где N0 – число циклов нагружения до перегиба кривой усталости (базовое число циклов). При расчете на изгиб N0 =3*106; при расчете на контактную прочность N0 = 107;

σ0 – предел выносливости;

σi и Ni – напряжение и число циклов нагружения до разрушения;

m – показатель кривой усталости.

Можно записать, что:

или

В этом случае:

,

где [σ] – допускаемое напряжение при переменном режиме нагружения с эквивалентным числом циклов нагружения NE;

[σ]0 – допускаемое напряжение при длительной работе (здесь предел выносливости при отнулевом цикле, r = 0);

KL – коэффициент долговечности или режима нагрузки. Если NE > N0 , то деталь работает за перегибом кривой усталости и KL =1,0;

NE – эквивалентное число циклов нагружения при напряжениях [σ].

Эквивалентным называют расчетное (воображаемое) число циклов, которое при постоянной нагрузке дало бы такой же эффект усталости, что и действительная переменная нагрузка в течение фактического числа циклов.