ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Усталостные испытания на изгиб позволяют выявить влияние конструктивных особенностей зубчатого колеса, материала, характера термообработки и упрочнения поверхности на пределы выносливости и долговечности работы зубчатых колес.

В результате проведенных натурных экспериментов и экспериментов с использованием методов многофакторных модели, характеризующие изломную прочность зубьев, выраженную числом циклов нагружения ( n_цикл), от радиуса при вершине червячно-модульных фрез и параметров переходной кривой зубьев колес. Управляющими факторами были приняты:

радиус при вершине зубьев червячной фрезы r_w (0,1-2) мм;

число зубьев обрабатываемого колеса z ₂ (18-36)°;

угол наклона линии зубьев b (0-20)°;

коэффициент смещения х ₂ (0-0,5; 0,5-0).

Диапазон варьирования х ₂ рассматривался для двух случаев: от 0 до 0,5 и от 0,5 до 0 с целью более точного описания параметра n_цикл. С учетом значимости коэффициентов регрессии и влияния различных материалов (см. таблицу) зубчатых колес, которые, в основном, используются в современном авто- тракторостроении, на число циклов нагружения были получены полиноминальные зависимости n_цикл= ¦(r_ао, z,b, х) при нагрузке в вершинной части зуба 1000, 2000, 3000 и 4000 кг.

Диапазон изменения коэффициента смещения Х от 0 до 0,5 при нагрузке f _n=4000 кг

n_цикл= (-115107+77756 r_ао+13510 z+14091 b+280175х)·К _м.

При нагрузке f _n=1000 кг

n_цикл=(337750+100500 r_ао+15752 z+12160 b+379600х)·К _м.

Диапазон изменения коэффициента смещения Х от 0 до 0,5 при нагрузке f _n=4000 кг

n_цикл=(-27907+61947 r_ао+11035 z+13528 b+431500х)·К _м.

При нагрузке f _n=1000 кг

n_цикл=(186494+114264 r_ао+19792 z+22648 b+807071х)·К _м.

Полученные аналитические зависимости позволяют сократить время на исследование усталостной прочности зубьев и улучшить методики расчета прочности зубьев. Результаты, полученные при испытаниях данного вида, можно взять за основу для расчета несущей способности по изгибу зубьев колес. Кроме того, применяя масштабный эффект, используемый в теории «сопротивления материалов» при переносе результатов исследования на образцы с другими геометрическими характеристиками и свойствами материалов, можно будет ответить на вопрос, как поведут себя зубья колес с другими техническими характеристиками.