На основе расчета балки с заделанными концами. Включает большинство эффектов. Доступно только для метрических единиц.
Запас прочности
Контактная усталость
Где:
σHlim | базовое число циклов нагрузки для контакта (свойство материала) | |
Ft | касательная сила, действующая на зубья | |
bw | рабочий захват ширины венца |
Контакт при однократной нагрузке
Где:
σHPmax | предел контактной усталости (свойство материала) | |
KAS | коэффициент однократной перегрузки |
Усталость при изгибе
Где:
σFlim | предел усталости при изгибе (свойство материала) | |
bwF1,2 = b | ширина зуба для изгиба |
Изгиб при однократной нагрузке
Где:
σFPmax | допустимое напряжение при изгибе в ножке зуба (свойство материала) |
Расчеты коэффициентов
ZN... коэффициент долговечности (для контакта)
Азотированная сталь 1 ≤ ZN ≤ 1,3
Другие виды стали 1 ≤ Z N ≤ 1,6
Где:
NHlim | базовое число циклов нагрузки для контакта (свойство материала) | |
NK1,2 = 60 Lh n1,2 | необходимое количество циклов нагрузки (скорость) |
YN... коэффициент долговечности (для изгиба)
Азотированная сталь 1 ≤ Z N ≤ 1,6
Другие виды стали 1 ≤ Z N ≤ 2,5
Где:
NFlim | базовое число циклов нагрузки для изгиба (свойство материала) | |
NK1,2 = 60 Lh n1,2 | необходимое количество циклов нагрузки (скорость) |
ZL... коэффициент смазки
DIN и ISO: | ||
ZL = CZL + 4 (1 – CZL) 0,158 | ||
pro σHlim < 850 МПа CZL = 0,83 | ||
pro σHlim > 1200 МПа CZL = 0,91 |
Z R ... коэффициент шероховатости
ZV... коэффициент скорости
CSN | Zv = 0,95 + 0,08 log v | |
ISO и DIN: | | |
CZV = CZL + 0,02 |
ZE... коэффициент упругости
Где:
μ | коэффициент Пуассона (значение для материала) | |
E | модуль упругости (значение для материала) |
Z H ... зональный коэффициент
ZB... коэффициент контакта пары зубьев
для εβ ≥ 1 или внутреннего зубчатого зацепления: | |
ZB1,2 = 1 | |
для εβ = 0: | |
| |
для εβ ≥ 1: | |
Z B1,2 = ZB0 – εβ(ZB0 – 1) | |
где: ZB0 = ZB1,2 для εβ = 0 |
Z ε ... коэффициент перекрытия (для контакта)
для εβ = 0: | |
| |
для εβ < 1: | |
| |
для εβ ≥ 1: | |
|
Y ε ... коэффициент перекрытия (для изгиба)
CSN: для εβ < 1: | |
CSN: для εβ ≥ 1: | |
DIN и ISO: | |
Z β ... угол наклона зуба (для контакта)
Y β ... коэффициент угла наклона зуба (для изгиба)
CSN: | |
Yβmin = 1 - 0,25 εβ ≥ 0,75 | |
DIN и ISO | |
для εβ > 1 используется εβ = 1 | |
для β > 30 градусов используется β = 30 градусов |
Z x ... коэффициент размера (для контакта)
Y x ... коэффициент размера (для изгиба)
Y Fa ... коэффициент формы
Где:
hFa | плечо изгиба силы, действующей на торец зуба | |
sFn | толщина критического сечения ножки зуба дополнительного колеса | |
αFan | угол изгиба на торце прямого зуба дополнительного колеса |
YSa ... концентрация напряжения торцом зуба при зацеплении (функция регрессии)
Y Sa = (1,2 + 0,13 La ) q sexp
YSag... коэффициент заточки зубьев
Yδ... коэффициент концентрации напряжений (зависит от материала и радиуса кривизны перехода ножки зуба)
YR... коэффициент поверхности основания ножки зуба
KH... коэффициент дополнительных нагрузок (для контакта)
KH = KA KHv KHb KHa
KF... коэффициент дополнительных нагрузок (для изгиба)
KF = KA KFv KFb KFa
KA ... коэффициент нагрузки (внешние динамические силы)
KHv ... динамический коэффициент (внутренние динамические силы) для контакта
KFv... динамический коэффициент (внутренние динамические силы) для изгиба
для CSN: | при KA Ft /bw < 150 с, при этом KA Ft / bw = 150 | |
для DIN и ISO: | при KA Ft / bw < 100 с, пи этом KA Ft / bw = 100 | |
где: KP, KQ... табличные значения |
KHβ... коэффициент поверхностной нагрузки (для контакта)
для CSN:
Где:
c = 0,4 | колеса с упрочненными стенками зуба | |
c = 0,3 | неупрочненные зубчатые колеса |
KFβ ... коэффициент поверхностной нагрузки (для изгиба)
CSN:
KFβ = (KHβ ) NF
Где:
| ||
h = 2 m/εα | цилиндрическое зубчатое зацепление | |
h = 2 m | косозубые цилиндрические зубчатые колеса |
для DIN и ISO:
K Fβ = K Hβ
KFa ... коэффициент поперечной нагрузки (для изгиба)
для εγ < 2: | |
| |
для εγ > 2: | |
при KA Ft / bw < 100 с, пи этом KA Ft / bw = 100 | |
| |
предельные значения: | |
для CSN: 1 ≤ KFα ≤ εγ | |
для DIN и ISO: |
K Hα ... коэффициент поперечной нагрузки (для контакта)
для CSN: | KHα = 1 для прямых зубьев |
KHα = KFα для спиральных зубьев | |
для DIN и ISO: | KHα = KFα |
предельные значения: | |