Oparte na obliczeniach belki o ustalonych zakończeniach. Uwzględniają większość czynników.
Współczynnik bezpieczeństwa zmęczenia kontaktowego
gdzie:
|
σ Hlim |
kontaktowa wytrzymałość zmęczeniowa (wartość materiału) |
|
|
F t |
siła styczna działająca na zęby |
|
|
b w |
robocza szerokość wieńca |
Współczynnik bezpieczeństwa dla zmęczenia przy zginaniu
gdzie:
|
σ Flim |
granica zmęczenia dla zginania (wartość materiału) |
Kontrola wzrostu temperatury
Bezpieczeństwo przed przegrzaniem: Q od ≥ P z
gdzie:
|
Q od = ϑ D A k |
przewodnictwo cieplne w oleju |
|
|
ϑ D = t max - t 0 = 60o |
dopuszczalny spadek temperatury |
|
|
A |
powierzchnia skrzyni biegów, która oddaje ciepło, A≈9 . 10 -5 a 1.85 dla dobrze ożebrowanej obudowy skrzyni biegów |
|
|
k |
współczynnik przenoszenia ciepła, k ≈ 6.6.10 -3 (1 + 0.4n 1 0.75 ) dla skrzyni biegów z wentylatorem i dolnym ślimakiem |
Kontrola ugięcia wału ślimakowego
Wypadkowe ugięcie, jeżeli ślimak jest osadzony symetrycznie i ma długość l = 2.5 b 1 :
gdzie:
|
|
moment bezwładności |
|
|
Dopuszczalne ugięcie: |
||
|
y D ≈ 0.004 m |
wał z utwardzanym ślimakiem |
|
|
y D ≈ 0.01 m |
wał z cieplnie obrabianym ślimakiem |
Obliczenia współczynników
Z N ... trwałość użytkowa (dla kontaktu)
1 ≤ ZN ≤ 1,8
Y N ... trwałość użytkowa (dla zginania)
1 ≤ ZN ≤ 1,85
N Hlim , N Flim ... podstawowa liczba cykli obciążenia dla zginania (wartość materiału)
N K1,2 ... wymagana liczba cykli obciążenia (prędkość)
N K2 = 60 L h n 2
Z L ... smar
Z v ... prędkość obwodowa
Z E ... właściwości mechaniczne materiału
gdzie:
| μ |
współczynnik Poissona (wartość materiału) |
|
|
E |
moduł sprężystości (wartość materiału) |
Z H ... kształt zębów współpracujących
Z ... długość krzywych kontaktu
Y ... wpływ profilu zazębienia
|
dla ε < 1: |
|
|
dla ε≥ 1: |
|
Y ... ... kierunek linii śrubowej
gdzie:
|
Y β min = 1 - 0.25 ε≥ 0.75 |
Y F ... kształt zęba (wartość tabeli)
|
Z V |
Y F |
|
20 |
1,98 |
|
22 |
1,93 |
|
25 |
1,95 |
|
27 |
1,8 |
|
30 |
1,76 |
|
33 |
1,7 |
|
36 |
1,62 |
|
40 |
1,55 |
|
45 |
1,48 |
|
50 |
1,45 |
|
60 |
1,4 |
|
80 |
1,34 |
|
100 |
1,3 |
|
150 |
1,27 |
|
300 |
1,24 |
K H ... dodatkowe obciążenia (dla kontaktu)
K H = K A K Hv K Hβ K Hα
K F ... dodatkowe obciążenia (dla zginania)
K F = K A K Fv K Fβ K Fα
K A ... zewnętrzne siły dynamiczne
gdzie:
|
K Hv = K Fv |
wartości tabeli |
|
|
|
udział obciążenia pojedynczego zęba |
|
|
|
obciążenie nierównomierne zębów wzdłuż szerokości (dla kontaktu) |
|
| Θ |
odkształcenie ślimaka (wartość tabeli) |
|
|
|
obciążenie nierównomierne zębów wzdłuż szerokości (dla zginania) |
|
|
|
||
|
h = 2 m |
