Иілу кезінде тістерді беріктікке есептеу

Ауыспалы қабаттың қауіпті қиылысындағы иілу кернеуін σ_F анықтайтын формула:

, МПа, (12.59)

k_F – күшсалмақ коэффициенті.

(12.60)

F_t – маңдайлық қимадағы бөлгіш целиндрдің шеңберлік күші, Н;

b_w – тісті доңғалақ тәжінің ені, мм;

m – қалыпты модуль, мм.

Бөлгіш доңғалақтағы шеңберлік күш F_Ft .

, Н, (12.61)

мұнда T_1F – есептелген дөңгелектен берілетін айналдыру моменті, Н·м.

Айнымалы күшсалмаққа ұшырайтын көтеру агрегатты планетралық ендірмесінің орталық күнгей доңғалағын есептеуге қатысты келесі нәтижені аламыз.

, Н, (12.62)

, Н·м, (12.63)

мұнда Q_C(n) – n свечадан құралған бұрғылау тізбегінің (бұрғылау ерітіндісінің итеру күші мен үйкеліс күшін есепке алғандағы) және тәлдік жүйе жылжымалы бөліктерінің салмағы, Н;

U_TC – тәлдік жүйесінің еселігі (беріліс саны);

U_n – планетарлық ендірменің беріліс саны;

η_TC, η_n.a – сәйкесінше, n свечадан құралған бұрғылау тізбегін көтеру кезіндегі тәл жүйесінің және жетекті көтеру агрегатының ПӘК-і;

R_P – барабандағы арқан орамының есептік радиусы, м.

Коэффициент К_А, динамикалық күшсалмақты есепке алады. Егер циклограммада барлық сыртқы динамикалық күшсалмақтар есепке алынса, онда К_А=1.

Егер циклограммада барлық сыртқы динамикалық күшсалмақтар есепке алынбаса, онда жуықтап К_А -ны 12.6-кестесінен алады.

Коэффициент К_FV, резонанс аймағына дейін ілінісуде пайда болатын динамикалық күшсалмақты есепке алады, түзутісті берілістер үшін мына формуламен анықтайды.

, болғанда (12.64)

Егер бұл талап орындалмаса, K_FV коэффициентін тістегершіктің резонанстық айналу жиілігін, тістердің қаттылығын және келтірілген массаны ескере есептейді.

Өзіндік динамикалық шеңберлік күш W_FV

, Н/мм. (12.65)

W_НV және W_FV шектік мәндері 12.15-кестеде берілген. Егер (12.65) формуласымен есептелген W_FV мәні, 12.15 кестедегі мәнінен асып кетсе, онда оларды берілген шектік мәндеріне тең деп есептеу қажет.

Коэффициент δ_F,тістердің беріліс түрінің және тіс пішіндерінің модификациясының әсерін ескереді.

Басы модификацияланбаған түзутісті беріліс үшін δ_F= 0,16.

Қиғаш тісті және шеврондық беріліс үшін δ_F= 0,06.

Басы модификацияланған түзутісті беріліс үшін δ_F= 0,11.

Коэффициент g₀, тістегершіктің және доңғалақтың ілінісу тістерінің қадамдары айырмашылығын ескереді, 12.10-кестесі бойынша қабылданады.

Коэффициент K_Fβ, түйісу сызығы ұзындығына күшсалмақ таралуының біркелкі еместігін ескереді, 12.1-суреті немесе (12.66) формуласы бойынша анықтайды.

, (12.66)

мұнда N_F -ті анықтайтын формула:

, (12.67)

түзу тісті ілінісу үшін , ал қиғаш тісті ілінісу үшін h = 2m- ді қабалданады.

K⁰_Hβ – (12.14) арқылы анықталатын коэффициент.

Коэффициент K_Fa тістер арасында күшсалмақ таралуын ескереді. Түзу тісті берілістерді есептеуде бастапқыда бір жұп тістері ілінісуде деп жобалап, ал K_Fa= 1 қабылдайды.

Бұл жағдайда егер беріктік шартын орындалмаса (σ_F > σ_FP), онда дәлдік дәрежесі 8-ші сатыдан дөрекі емес берілістер үшін нормасы және жайлылығы бойынша дәлденген есептеу жүргізеді.

Коэффициент Y_ES тістердің пішіні мен кернеу шоғырлануын ескереді, Z_{V 1} эквивалентті доңғалақ тістері санына тәуелді анықтайды.

(12.68)

Бастапқы контурдан ауытқымай, жеткілікті дәлдікпен орындалған берілістер үшін Y_ES мәнін келесі қатынастан таңдап алуға болады:

 

ZV
YES	4.47	4.28	4.08	3.9	3.8	3.7	3.65	3.62	3.6	3.6

Коэффициент Y_β тістердің көлбеулігін ескереді:

. (12.69)

Коэффициент алдын-ала есептеулерде тістердің қабаттасуын ескереді, Y_ε түзу тісті берілістер үшін Y_ε= 1 тең.

Материалдың шаршаулық қирауын болдырмайтын, тістердің өтпелік беттеріндегі рауалы ию кернеуі σ_FP :

, (12.70)

мұнда σ_{F lim b} – кернеу циклдерінің базалық санна сәйкес келетін иілу кезіндегі тістердің төзімділік шегі;

S_{F min} – беріктік қорының минималь коэффициенті;

Y_N – шыдам мерзімі коэффициенті;

Y_R – өтпе беттің кедір-бұдырлығының әсерін ескеретін коэффициент;

Y_X – тісті доңғалақтың өлшемін ескеретін коэффициент;

Y_δ – тіректік коэффициент (материалдың кернеу шоғырлануына сезімталдығын ескереді).

 

12.15-кесте

W_HV және W_FV -нің шектетік мәндері, Н/мм

Модуль т, мм	Жайлылық нормасы (МЕСТ 1643-81) бойынша жасалған берілістің дәлдік дәрежесі кезіндегі WHV және WFV
3.55 дейін
3.55-тен 10-ға дейін
10-нан аса

 

Қалдық деформацияны, морт сынуды немесе алғашқы жарылуларды болдырмайтын, қауіпті қимадағы иілудің рауалы кернеуі σ_{Fp max}

, (12.71)

мұнда σ_FSt – максималь күшсалмақ кезіндегі иілудің шектелген кернеуі:

(12.72)

σ_{F lim b} – иілу кезіндегі тістердің төзімділік шегі;

S_{FSt min}– максималь күшсалмақпен есептеу кезіндегі беріктік қорының минималь коэффициенті;

Y_{N max}– шыдам мерзімі коэффициентінің максималь мәні;

Y_δSt – максималь күшсалмақ кезіндегі тіректік коэффициент;

Y_δStT – максималь күшсалмақ кезіндегі сыналатын тісті доңғалақтың тіректік коэффициенті.

Шыдам мерзімі коэффициенті Y_N:

, (12.73)

бірақ, 1-ден кем емес.

Құрамы біркелкі материалдан жасалған тісті доңғалақтар үшін, бүкіл денесі ЖЖТ қыздырыла шынықтырылғандарды және өтпе беттері ажарланып өңделген тісті дөңгелектерді қоса есептегенде, бұл тістердің қаттылығы мен термоөңдеуіне тәуелсіз:

q_F =6.

Ал, өтпе беттері ажарланбаған, азотталған, сондай-ақ цементтелген және нитроцементтелген тісті доңғалақтар үшін:

q_F =9.

 

12.16-кесте

Динамикалық күшсалмақ коэффициенттерінің K_HV және K_FV мәндері

Берілісті жасаудың дәлдік дәрежесі (МЕСТ 1643 – 81)	Тістер беттері-нің қаттылы-ғы	KHV	KFV
Шеңберлік жылдамдық V кезінде, м/с
	НВ1 ≤ 350 н/е	1.03	1.16	1.32	1.48	1.64	1.06	1.32	1.64	1.96	-
	НВ2 ≤ 350	1.01	1.06	1.13	1.19	1.26	1.03	1.13	1.26	1.38	1.51
НВ1 > 350 н/е	1.02	1.10	1.20	1.30	1.40	1.02	1.10	1.20	1.30	1.40
	НВ2 > 350	1.01	1.06	1.08	1.12	1.16	1.01	1.06	1.08	1,12	1.16
	НВ1 ≤ 350 н/е	1.04	1.20	1 40	1.60	1.80	1.08	1.40	1.80	-	-
	НВ2 ≤ 350	1.02	1.08	1.16	1.24	1.32	1.03	1.16	1.32	1.48	1.64
НВ1 > 350 н/е	1.02	1.12	1.25	1.37	1.5	1.02	1.12	1.25	1.37	1.5
	НВ2 > 350	1.01	1.05	1.10	1.15	1.20	1.01	1.05	1.10	1.15	1.2
	НВ1 ≤ 3 50 н/е	1.05	1.24	1.48	1.72	1.96	1.10	1.48	1.96	-	-
	НВ2 ≤ 350	1.02	1.10	1.19	1.29	1.38	1.04	1.19	1.38	1.58	1.77
НВ1 > 350 н/е	1.03	1.15	1.30	1.45	1.60	1.03	1.15	1,30	1.45	1.60
	НВ2 > 350	1.01	1.06	1.12	1.18	1.24	1.01	1.06	1.12	1.18	1.24
	НВ1 ≤ 350 н/е	1.06	1.28	1.56	1.84	-	1.11	1.56	-	-	-
	НВ2 ≤ 350	1.02	1.11	1.22	1.34	1.45	1.04	1.22	1.45	1.67
НВ1 > 350 н/е	1.03	1.17	1.35	1.52	1.70	1.03	1.17	1.35	1.52	1.70
	НВ2 > 350	1.01	1.07	1.14	1.21	1.28	1.01	1.07	1.14	1.21	1.28

Ескерту: Жоғарғы сандар – түзутіслерге, төменгі – қиғаштістілерге.

 

Y_N максималь мәні:

q_F =6 болса, Y_{N max}=4,

q_F =9 болса, Y_{N max}=2,5.

Кернеу циклдерінің базалық саны N_Flimb

N_{F lim}=4*10⁶.

(Кернеулер циклінің базалық саны деп, шаршау диаграммасындағы көлбеу телімнің циклдер өсіне өте аз көлбеуліктегі горизонталь телімге өтуіне сәйкес келетін циклдер санын айтады).

Иілу кезіндегі тістердің төзімділік шегі , МПа:

(12.74)

Кернеулер циклінің базалық санына сәйкес келетін, Иілу кезіндегі төзімділік шегі - нөлденген кернеулер цикліне арнап белгіленген. Оны термиялық және химия-термиялық өңдеу тәсіліне тәуелді 12.3-кестеден анықтайды.

Коэффициент Y_T – жасау технологиясын ескереді. 12.17-кестесіне ескертулерден ауытқығанда Y_T <1.

Коэффициент Y_Z тісті доңғалақтарға дайындама жасау тәсілін ескереді. Штамптау мен соғылма үшін Y_Z =0,9, ал құйма дайындама үшін Y_Z =0,8.

Коэффициент Y_g – тістің өтпелі бетін ажарлаудың ықпалын ескереді. Оны термиялық және химия-термиялық өңдеу тәсіліне тәуелді 12.17-кестеден анықтайды. Тістерінің өтпелі беттері ажарланбаған тісті доңғалақтар үшін Y_g =1.

Өтпелі беттің дейормациялы қатайтуының не электрохимиялық өңдеудің ықпалын ескеретін Y_d коэффициент (12.17-кесте). Өтпелі беттері деформациялық қатайтусыз не электрохимиялық өңдеусіз тісті дөңгелектері үшін Y_d =1.

Коэффициент Y_A – күшсалмақтың екі жақтан әсер етуін ескереді. Күшсалмақ бір жақтан әсер еткенде Y_A =1. Ал екі жақтан әсер еткенде:

 

(12.75)

кезінде Y_А =1 деп қабылдауға болады.

Коэффициент γ_А – қарама-қарсы таңбалы иілу кернеуінің ықпалын ескереді. Жұмсартылған, бір қалыптандырылған немесе терможақсартылған болаттан жасалған тісті доңғалақтар үшін γ_А =0,35. Азотталғандардан басқа, тістер бетінің қаттылығы 45HRC_Э –ден жоғары тісті доңғалақтар үшін γ_А =0,25. Азотталған тісті доңғалақтар үшін Y_A =0,1.

Тістің қарама-қарсы жағына әсер ететін бастапқы есептік күшсалмақ T¹_F. Оны T_F -ке ұқсас анықтайды.

Тістің қарама-қарсы бетін есептеу кезіндегі шыдам мерзімі коэффициентін Y¹_N Y_N -ге ұқсас анықтайды.

Беріктік қоры коэффициенті S_F есептеу әдісін жуықтап есептеуді интегральдық ескереді. Минималь қауіпсіздік қирау мен зақымдану мүмкіндігі қауіптілігін ықтималдылығының бастапқы параметрлерінің дәл еместігін ескере ескере отырып белгіленуі керек. Оны термиялық және химия-термиялық өңдеу тәсіліне және де қирамау ықтималдылығына тәуелді анықтайды. 12.17-кестеде қирамау ықтималдылығы 0,99 үшін S_F -тер келтірілген. Қажетті іс жүзіндегі статистикалық мәліметтер болмаған жағайда минималь коэффициенті сапа ретінде пайдаланған кезде беріктік қорының минималь коэффициентінің мәндері S_{F min}=1,4 – 1,7.

Аса жоғарғы жауапты берілістер үшін S_F мәнін жеке жағдайда тағайындайды.

Кернеу градиентін және материалдың кернеу шоғырына сезімталдығын ескертеті коэффициент Y_δ:

(12.76)

Беттің кедір-бұдырлығын ескеретін коэффициент Y_R келесіге тең:

- ажарлауда және тісті фрезердеуде (R_z= 40 мкм) Y_R = 1.

Термиялық беріктендіру әдісіне байланысты ажарлауда Y_R тең:

- цементтеу, нитроцементтеу, азоттау кезінде (химия-термиялық өңдеуге дейінжылтыратқанда) Y_R = 1,05;

- қалпына келтіру, жақсартуда Y_R = 1,2;

- шыныққан қабат тістің барлық қималарына, сондай-ақ тіс астындағы күпшек бөлігіне және тістер арасындағы ойыққа немесе өтпелі бетке таратылған ЖЖТ өңделген жағдайда Y_R = 1,2

Коэффициент Y_x тісті доңғалақтың өлшемдерін ескереді

. (12.77)

Иілу кезіндегі тістің жүктемелік қабілеттері келесі сынбағалар шарттарын қанағаттандырған жағдайда қамтамасыз етіледі (12.18-кестені қараймыз).

 

12.17-кесте