Зубчатое Местные напряжения

Пределы выносливости а/гц , выраженные в местных напряжениях, для зубьев стальных зубчатых колес при работе зубьев одной стороной и коэффициенты безопасности [c.187]

Металлы разрушаются в результате усталости, когда они испытывают чрезмерно высокие местные напряжения. Разрушения этого типа часто встречаются в плохо пригнанных зубчатых передачах или подшипниках, испытывающих большие нагрузки. Это явление не всегда рассматривается как износ иногда его считают одним из видов механического повреждения. Разрушение одного узла влечет за собой выход из строя всей системы. В некоторых случаях усталостная точечная коррозия или усталостное растрескивание могут привести к выкрашиванию с поверхности металла лишь небольших частиц, которые в дальней- [c.68]

Местные напряжения изгиба зубьев рассчитывают с учетом распределения нагрузки между зубьями и по ширине зубчатого венца для передач -F-h [c.147]

К основным недостаткам зубчатых соединений относятся 1) возникновение во входящих углах пазов (особенно при прямобочных зубьях) местных напряжений, хотя и меньших, чем в шпоночных пазах 2) неизбежная неравномерность распределения нагрузки, передаваемой соединением, между зубьями 3) необходимость специального оборудования и инструмента — режущего и контрольноизмерительного для изготовления зубчатых валов и втулок. [c.371]

Максимальные местные напряжения кручения возникают в поперечном сечении стенки в месте перехода от зубчатого венца к гладкой цилиндрической поверхности. [c.98]

Допускаемые напряжения изгиба выбирают в зависимости от среднего значения предела выносливости, который наиболее надежно определяют при испытании зубчатых колес как предельное местное напряжение (табл. 40). [c.289]

При расчете зубчатых колес по местным напряжениям допускаемое напряжение, приведенное к расчету по максимальным напряжениям находится как частное от деления предела вЫ носливости собственно зубьев на коэффициент запаса прочности. Величина предела выносливости зубьев устанавливается путем натурных испытаний зубчатых колес на стенде или на пульсаторе. Недостатком расчета по местным напряжениям является то, что при их определении учитывается теоретический коэффициент концентрации напряжений Кт, а при определении экспериментальным путем допускаемых напряжений — эффективный коэффициент концентрации напряжений Кс Для металлов же, в зависимости от их химического состава и структуры и от градиента напряжений, разница между /Сг и /Са получается иногда значительной. [c.173]

Точность любого метода расчета по местным напряжениям можно проверить сопоставлением расчетных напряжений с найденными методом фотоупругости для зубчатых колес из изотропных оптически активных материалов, для которых Кт = Ка. Та-кое сопоставление показало, что точность расчета методом ломанных сечений не всегда одинакова. Это не явилось неожиданностью, поскольку находимые в этом случае методами сопротивления материалов (в отличие от методом теории упругости) местные напряжения получаются приближенными. Наиболее близкое совпадение расчета на основе гипотезы А. В. Верховского и эксперимента было получено для зубьев нулевого зацепления (1 = 0), нарезанных инструментом со стандартным исходным контуром. Для корригированного зацепления, а также [c.173]

Использование любого из описанных выше методов определения местных напряжений изгиба в опасном сечении зубьев для расчета на излом металлических зубчатых колес встречает известные затруднения. Еще не накоплено достаточно экспериментальных данных о связи чувствительности металла к концентрации напряжений с градиентами напряжений у переходной поверхности и с абсолютными размерами зубчатых колес. При наличии данных об эффективном коэффициенте концентрации /Са и о теоретическом коэффициенте концентрации напряжений Кт коэффициент формы зуба У для расчета металлических зубчатых колес определяется как [c.179]

Сопряжение зубчатого колеса с упорным заплечиком вала осуществляют по одному из вариантов, показанных на рис. 8.4. Исполнение по варианту б вызывает меньшие местные напряжения, чем по варианту а, но технологически более сложное. Поэтому его применяют при небольшом запасе выносливости вала. [c.129]

Работоспособность некоторых деталей (например, зубчатых колес, подшипников и др.) определяется не общей их прочностью, а прочностью рабочих поверхностей, т. е. контактной прочностью. В этом случае разрушение поверхностей деталей вызывается действием контактных напряжений о ,. Контактными называются напряжения, возникающие в месте контакта двух деталей, когда размеры площадки контакта малы по сравнению с размерами деталей (сжатие шаров, цилиндров, зубчатых колес и т. п.). Эти напряжения имеют местный характер и быстро убывают по мере удаления от зоны контакта, поэтому они не влияют на общую прочность. [c.261]

Передача давлений в местах соприкосновения тел происходит по малым площадкам. Тело около такой площадки испытывает объемное напряженное состояние, не имея возможности свободно деформироваться. Контактные напряжения имеют местный характер, быстро убывая по мере удаления от мест площадки контакта. Расчеты и исследования показывают, что материал, подверженный всестороннему давлению в зоне контакта, может выдержать большое давление, не пропорциональное приложенной силе. Наибольшее напряжение в зоне контакта возникает на некотором расстоянии от поверхности касания. Контактные напряжения имеют место в шариковых и роликовых подшипниках, зубчатых и червячных передачах, опорных устройствах. [c.51]

Например, весьма распространенный случай выхода из строя деталей по причине усталости тела детали или поверхностных слоев (подшипники, зубчатые передачи) связан с развитием усталостной трещины в зоне местной концентрации напряжений, технологического дефекта или начального повреждения. [c.149]

Местная (зональная) закалка снижает усталостную прочность. Поэтому зону обрыва закаленного слоя не рекомендуется совмещать с местом концентрации напряжений от эксплуатационных нагрузок. Там, где это сделать невозможно, зону окончания закаленного слоя подвергают поверхностному пластическому деформированию (обкатка роликами, обдувка дробью). Это дает возможность значительно повысить усталостную прочность (табл. 2.3). Такой способ иногда применяют при термической обработке коленчатых валов и зубчатых колес. [c.93]

Это явление создает весьма неблагоприятные условия эксплуатации конических зубчатых передач вызывает появление шума, местное повышение нагрузок, концентрацию напряжений, что, в конечном счете, может повлечь поломки и задиры зубьев. В особенно неблагоприятных условиях находятся крупномодульные тяжелогруженые конические передачи. [c.415]

В зубчатых передачах различают также прогрессирующее и ограниченное, или местное, выкрашивание. На мягких поверхностях зубьев в начальной стадии их работы часто наблюдается выкрашивание на ограниченных участках, являющихся зонами концентрации напряжений вследствие наличия местных выступов или других причин. Выкрашивание продолжается до тех пор, пока в результате его и износа нагрузка не распространится на большую поверхность. Влияет также наклеп поверхности. После завершения ограниченного выкрашивания работу зубчатой передачи можно считать вполне надежной. [c.250]

Нагружение повторно-переменными нагрузками, вызывающее местные контактные напряжения, широко распространено при работе шарике- и роликоподшипников, зубчатых колес и многих других деталей. Характеризуется оно локальностью действия напряжений. [c.45]

При определении понятия сосредоточенная сила> ( 2) было уже указано, что передача давления от одной части конструкции на другую происходит обычно по очень небольшой по сравнению с размерами соприкасающихся элементов площадке. Материал около этой площадки испытывает объёмное напряжённое состояние, причём распределение напряжений оказывается весьма сложным и поддаётся исследованию лишь методами теории упругости. Эти напряжения, возникающие при нажатии одной части конструкции на другую (работа шариковых и роликовых подшипников, катков, зубчатых колёс и т. д.), называются контактными напряжениями. Величина их очень быстро убывает при удалении от площадки соприкасания поэтому иногда эти напряжения называются местными. [c.152]

Ненормальные условия работы зубчатых передач возникают вследствие износа зубьев колес и подшипников валов, на которых насажены колеса. В последнем случае возникает перекос и торцевое биение колес, резко увеличиваются местные контактные и изгибные напряжения в зубьях. О ненормальностях в работе зубчатых передач судят по вибрации, перегреву масла и шуму передачи (см. табл. П). [c.243]

Перейдем теперь к механизмам, которые придется применить, когда подшипники никак не умещаются внутри сателлита, т. е. когда сателлиты придется ставить на пары пятого класса, сли применить бочкообразный зуб с точечным контактом (пары I2) и одно плавающее звено (см. рис. 5.11, в), то можно избежать избыточных связей. Кардан лучше ставить двойной, так как будут меньше перекосы осей, к которым бочкообразные зубья очень чувствительны, так как у них при этом смещается вдоль оси точка контакта. Две местные подвижности в этом случае не вредны. К сожалению, точечный контакт дает более высокое контактное напряжение, чем линейчатый, и поэтому надо стремиться применять последний. В. Н. Кудрявцев применяет для этого одно плавающее звено на двойном кардане. Плавающим звеном может быть центральное колесо (рис. 5.11, г), венец (рис. 111,й) или водило (рис. 5.11, е). Эти три варианта неравноценны, так как у них трение в зубчатом кардане по-разному влияет на распределение нагрузки на сателлиты. Лучшим является механизм, приведенный на рис. 5.11, г (хотя он имеет большой размер в осевом направлении), а худшим — механизм на рис. 5.11, д (у него наибольшее отношение радиуса плавающего звена к длине кардана). [c.243]

Относительно быстрый неравномерный износ зубьев, выражающийся в местном выкрашивании и обмятии (пластической деформации) их рабочих поверхностей, может наступить лишь на том участке ширины зубчатых колес, где вследствие концентрации нагрузки напряжения превысят (1,6 ч-1,8) [а°], что соответствует Ккц = 2,6 -г- 3,2 [c.128]

Нормы контакта. Для повышения износостойкости и долговечности зубчатых передач необходимо, чтобы контакт сопряженных боковых поверхностей зубьев был наибольший. Неполное прилегание приводит к неравномерному распределению передаваемой нагрузки по сечению зубьев, местным повышенным контактным напряжениям, нарушению слоя смазочного материала и, как следствие, ускоренному изнашиванию, иногда отслаиванию поверхностных слоев материала и даже выкрашиванию зубьев. [c.204]

Валы якорей тяговых двигателей подвержены действию значительных вращающих моментов, которые вызывают большие касательные усилия в местах их приложения, а также действию сил от массы якоря, магнитного притяжения и реакции зубчатой передачи. Часто меняющаяся нагрузка с мгновенными толчками в период пуска и торможения, ударная нагрузка при выходе колесной пары из состояния боксования, динамическая нагрузка от воздействия неровности пути создают исключительно тяжелые условия для работы валов. Поэтому форма вала должна по возможности исключать условия местной концентрации напряжений при работе его на изгиб и на кручение. Для этого значительно уменьшается количество переходов по диаметрам сечения вала, а где невозможно — их выполняют плавными галтелями без резких кромок и выступов, на валу не нарезают резьбу и стараются не протачивать шпоночные канавки. Поверхность вала тща- [c.84]

Большие местные напряжения возникают также при передаче усилия с одной детали на другую, прижатую к ней небольшим участком поверхности, например в зонах соприкосновения зубьев зубчатых колес, в шариковых и роликовых подшипниках, в замковых соединениях рабочих лопаток турбомашин с диском и т. п. Такие напрянсения называют контактными. Так как с увеличением нагрузки размер контактной плошадки увеличивается, то контактные напряжения возрастают медленнее, чем нагрузка. Для обеспечения контактной прочности материалы подвергают поверхностному упрочнению, повышаюш,ему их твердость (более подробно см. гл. 35). [c.15]

Маркировка деталей. Маркировка (нанесение условных обозначений) на зубьях и боковых поверхностях зубчатых колес в виде керновок, линий или указательных стрелок с помощью ударного клеймения приводит к браку деталей по сколу и вызывает дополнительные местные напряжения. Нанесение указанных обозначений с помощью электрографа не всегда обеспечивает хорошую видимость их. Кроме того, качество обозначений в этом случае целиком зависит от оператора. [c.33]

При малых Ка. и коэффициенте перекрытия, как обычно меньше двух, опасным может быть случай однопарного зацепления с приложением силы в верхней точке однопарного зацепления. Плечо изгибающей силы относительно опасного сечения значительно меньше, чем при ее приложении к вершине зубьев. Условие этого расчетного случая следующее напряжения должны быть больше, чем в предыдущем расчете > К Ур (KJ ,o — коэффициент прочности — наибольшее местное напряжение при = 1 н та = 1, при приложегап1 нагрузки в верхней точке зоны однопарного зацепления). Значения для зубчатого колеса некорригированной передачи в зависимости от чисел яубьев рассчитываемого и сопряженного колеса приведены на рнс. 142. Эти значения подставляются вместо значений р. [c.264]

Для обеспечения осевой фиксации зубчатого (червячного) колеса на валу выполняют упор- g Демои-ные буртики, а переход от диаметра к диаметру аж пплп.нпнн я осуществляют по одному из вариантов, показан- без выемки шпонки ных на рисунке к табл. 8.13. Исполнение по варианту 2 вызывает меньшие местные напряжения, чем по варианту [c.145]

На первых стадиях внедрения поверхностной закалки с индукционным нагревом для деталей железнодорожного транспорта не были учтены особенности границы закаленной и незакаленной зон деталей, что приводило к понижению долговечности деталей (например, пальцев кривошипов и зубьев зубчатых передач). Ослабление граничной зоны может происходить по двум причинам. Во-первых, около поверхностнозакаленного слоя может быть нарушена исходная структура металла. Во-вторых, около закаленного слоя могут образовываться зоны с остаточными растягивающими напряжениями. В ряде случаев граница закаленной и незакаленной зон по технологическим причинам остается в опасном месте деталей (шейки коленчатых валов, галтельные переходы зубьев зубчатых колес и др.). В подобных случаях целесообразно после термической обработки применять местную пластическую деформацию деталей. [c.311]

Условно все зубчатые колеса были подразделены на две группы по чувствительности к концентрации напряжений, и для каждой группы были установлены обобщенные статистические зависимости местных разрушающих напряжений Чм >разр предела прочности сердцевины зуба Эти зависимости имеют разный характер для различных значений вероятности нераз-рушения ТУ. [c.205]

Нарушение физического контакта соединений приводит к росту нагрузок и концентрации напряжений, самовыключению передач в подвижных зубчатых зацеплениях, изменению характера процессов изнашивания поверхностей, появлению резко выраженных местных износов и разрушений в виде отломов, скалывания, выкрашивания (питтинга), задиров и т. д. [c.28]

Система автоматического управления процессом зуб<ошлифова-ния При зубошлифовании под действием большого количества тепла, выделяющегося на небольших участках контакта абразивного круга с зубом шлифуемой заготовки, возможны местные изменения структуры поверхностного слоя — шлифовочные прижоги. Прижог боковой поверхности зуба вызывает появление в поверхностном слое растягивающих внутренних напряжений и снижение поверхностной твердости зубьев, вследствие чего уменьшается усталостная контактная и изгибная прочность зубьев, снижается износостойкость, несущая способность и долговечность зубчатого колеса. [c.603]

При моделировании прочности зубчатого венца с помощью зубчатых реек не учитывалась нагрузка на зубья. Между тем эта нагрузка сопровождается образованием сложного напряженного состояния в зоне каждого нагруженного зуба. Наиболее опасными, по-видимому, являются напряжения, связанные с местным изгибом в окружном направлении, так как они суммируются с основными напряжениями изгиба при деформировании зубчатого венца генератором. В результате на основную форму деформированного венца накладываются волны местного изгиба. Напряжения местного изгиба назовем зубцовыми напряжениями Озуд. [c.129]

В зубчатых и червячных передачах, в шариковых и роликовых подшипш1ках, в кулачковых и во многих других механизмах и узлах машин передача сил от одной детали к другой осуществляется путем непосредственного контакта этих деталей. Прн этом в контактирующих деталях возникают местные деформации и напряжения, называемые контактными. Несмотря на то что в большинстве случаев контактные напряжения, возникающие в деталях машин, весьма высоки (зачастую значительно выше предела текучести материала деталей), они не влияют на общую прочность деталей. Это объясняется тем, что контактные напряжения и деформации имеют резко выраженный местный характер, быстро уменьшаясь по мере удаления от зоны контакта. [c.308]

Наряду с погрешностями по шагу и профилю на нагрузочную способность зубчатых колес по контактным напряжениям влияет шероховатость рабочих поверхностей зубьев. С увеличением шероховатости обработки зубьев уменьшается их фактическая несущая поверхность. На вершинах микронеровностей возникают особенно высокие местные контактные напряжения, которые вызывают быстрый износ. Зависимость нагрузочной способности зубчатых колес по контактны.м напряжениям от их точности изготовления для условий модуль пг = 2 мм, = 48, 2а = 77, Ро = = 10°, ширина венца 70 мм, смазка маслом 6,5° ВУ при 50° С, расход масла 7 л/мин, материал — нормализованная сталь Ск45 (сталь 45), приведена на рис. 129. На шероховатость влияют погрешность профиля /( и разность соседних окружных шагов Однако шероховатость является наиболее вероятной причиной резкого уменьшения нагрузочной способности. Коэффициенты контактных напряжений, соответствующие длите тьно-му пределу контактной выносливости, уменьшаются с 0,9 до 0,15 кгс/мм , если средняя величина шероховатости Ящ увеличивается с 1 до 7 мкм. Под средней величиной шероховатости понимается среднее арифметическое шероховатостей колеса и шестерни. Для выяснения влияния шероховатости обработки на нагрузочную способность зубчатых колес были проведены многочисленные эксперименты на прямозубых колесах при следующих условиях модуль т — 2 мм, передаточное отношение 1,6 ширина венца Ь = 30 мм, 0J[c.128]

Для зубчатых пар, применяемых в редукторах вертолета, еобходимо устранять местные скачки напряжений, возникающие в точках приложения сосредоточенных нагрузок. В зубча-ых колесах непрямолинейность зуба и перекос осей могут ызвать сосредоточение нагрузки на кромках, в результате чего овысятся напряжения изгиба и смятия. Поэтому необходимо мятие фасок или галтелей на узлах зубьев. Целесообразно величивать податливость зуба посредством уменьшения жест- ости обода по направлению к торцам. [c.245]

Другой случай разрушения от усталости при действии высокой концентрации напряжений представляет разрушение поверхности катков и зубчатых колес под повторным действием контактных давлений во время вращения. Рассматривая два вращающихся катка, прижатых уг к другу силами Р (рис. 337), мы можем вычислить наибольшее сжимающее напряжение на поверхности контакта при помощи формул п. 63. В случае идеально гладкой поверхности вычисленное таким образом напряжение является истинным, и поверхностная усталостная прочность катков данного материала будет зависеть только от величины STorjo напряжения. В действительности поверхность катка имеет различного рода неровности, величина которых зависит от рода обработки поверхности. Несколько примеров обработки поверхности показано ) в увеличенном виде на рис. 338. Естественно, шероховатая поверхность будет влиять на распределение давления на поверхности соприкасания катков рис. 337). В результате местного перенапряжения у вершин наиболее резких неправильностей трещины усталости будут появляться раньше, чем в случае гладких катков. Это указывает на то, что усталостная прочность катков зависит от степени шероховатости йх поверхности. [c.422]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...