В розрахунках на витривалість
Режим навантажувань передачі характеризується циклограмою моментів (рис. 6.8), де наведені (в порядку зменшування) обертові моменти 
, що діють на протязі відпрацювання заданого ресурсу 
. Циклограма моментів дозволяє визначити: число циклів 
– тривалість дії моментів великих ; 
– тривалість дії моменту .
Пікові моменти, що виникають в ситуаціях, що не пов’язані з нормальним процесом експлуатації, є короткочасно діючими (одиничними) і не враховуються в розрахунках на витривалість. Більше того, внаслідок невизначеності їх величин вони не завжди вказуються в циклограмі.
Статистичний аналіз навантажуваності машин різних типів показав, що при всій різноманітності циклограм моментів (навантаг) їх можна звести до декількох типових, якщо при побудові циклограм використати відносні координати 
і 
. Більшість режимів навантажувань сучасних машин вміщується в шість типових режимів навантаг (0, I, II, III, IV, V), що наведені на рис. 6.9.
Важкий режим (I) характерний для зубчастих передач гірничих машин, середній рівномірний (II) і середній нормальний (III) – для транспортних машин, легкий (IV) і особливо легкий (V) – для широкого спектру універсальних металорізальних верстатів.
Розрахунок за еквівалентними циклами. В розрахунках на витрива-лість змінний режим навантажувань заміняють еквівалентним (за дією від утомленості) постійним режимом з навантагою 
і ресурсом 
, де – найбільший обертовий момент; – еквівалентне число циклів.
Заміну змінного режиму еквівалентним постійним здійснюють, керуючись гіпотезою лінійного підсумовування пошкоджень від утомленості.
У розрахунках на контактну витривалість змінність режиму навантажувань враховують при визначенні коефіцієнта довговічності 
: замість визначеного ресурсу у формулу для підставляють еквівалентне число циклів 
.
У розрахунках на витривалість при згині, визначаючи коефіцієнт довговічності 
, замість підставляють еквівалентне число циклів 
.
Еквівалентні числа циклів визначаються за формулами:
(6.12)
де 
– коефіцієнти еквівалентності по циклах, що враховують тип режиму навантажувань і характер накопичення пошкоджень, тобто прийнятий в розрахунках спосіб підсумовування пошкоджень.
Для типових режимів навантажень значення 
і 
наведені в таблиці 6.10, для постійного (нульового) режиму 
. У загальному випадку їх значення обчислюють за формулами
де 
– коефіцієнти корекції гіпотези лінійного підсумовування пошкоджень;
– показник степеня кривої втомленості (табл. 6.9).
Як правило, в запас міцності кладуть умову, що підсумовуванню підлягають усі моменти циклограми навантажувань і 
.
Розрахунок за еквівалентними моментами. Відповідно до ГОСТ 21354-87 дані розрахунки передбачають можливість врахування змінності режиму навантажувань методом еквівалентних моментів, у якому змінний режим заміняють еквівалентним постійним режимом з параметрами 
і , де – еквівалентний момент; – визначений ресурс.
У розрахунках на витривалість, використовуючи даний метод, замість обертального моменту 
підставляють еквівалентні моменти 
або 
, які визначають за формулами:
(6.13)
де 
і 
– коефіцієнти еквівалентності моментів.
Для типових режимів навантажувань значення і наведені в таблицях 6.11 і 6.12. В загальному випадку ці коефіцієнти обчислюють за формулами:
при 
,
при 
при 
при 
Як правило, найслабшим з точки зору міцності є зубець колеса, а тому при визначенні і у формули підставляють значення і 
для колеса, тобто 
і 
. А коли слабкішими будуть зубці шестірні, то підставляють 
і 
стосовно шестірні, проте при цьому рекомендується ще раз перевірити правильність вибору твердості для шестірні і колеса.
Рис. 6.8. Циклограма моментів зачеплення
Рис. 6.9. Типові режими навантажування: 0-постійний; І - важкий;
ІІ - середній рівномірний; ІІІ - середній нормальний; IV - легкий;
V - особливо легкий
Таблиця 6.10
Коефіцієнти і
| Номер режиму за рис. 6.9 | Режим навантажувань |
| Значення при
| |
| 
| |||
| Важкий | 0,500 | 0,300 | 0,200 | |
| Середній рівномірний | 0,250 | 0,143 | 0,100 | |
| Середній нормальний | 0,180 | 0,065 | 0,0358 | |
| Легкий | 0,125 | 0,038 | 0,016 | |
| Особливо легкий | 0,063 | 0,013 | 0,004 |
Таблиця 6.11
Коефіцієнт
| Номер режиму за рис. 6.9 | Відносний ресурс 
| |||||||
| 0,80 | ||||||||
| 0,63 | 0,80 | |||||||
| 0,56 | 0,71 | 0,89 | ||||||
| 0,5 | 0,63 | 0,79 | 0,90 | |||||
| 0,4 | 0,49 | 0,62 | 0,72 | 0,79 | 0,85 | 0,90 |
Таблиця 6.12
Коефіцієнт