AKADEMIA TECHNICZNO HUMANISTYCZNA 30.04.2010

W BIELSKU- BIAŁEJ

kierunek: MECHANIKA I BUDOWA MASZYN

grupa: X1(PIĄTEK )

LABORATORIUM Z PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN

I

EKSPLOATACJI MASZYN

ĆWICZENIE NR 3.

WYZNACZANIE NIEOGRANICZONEJ WYTRZYMAŁOŚCI PODSTAWY ZĘBA NA ZMĘCZENIE DLA NAPRĘŻEŃ GNĄCYCH σ_{F lim}

Arkadiusz Jurek

Waldemar Piela

Semestr IV

Formularz pomiarowy

1.Parametry kół-próbek:

-moduł m₁ =5

-liczba zębów zębnika z₁ =29 -liczba zębów koła z₂ =37

-szerokość wieńca zębnika b₁ =18 -szerokość wieńca koła b₂ =20

-współczynnik przesunięcia zębnika x₁ =0 -współczynnik przesunięcia koła x₂ =0,345

-klasa dokładności wykonania: 6 -materiał: 17HNM (17CoNiMo67) R_m=1400

-materiał: 17HNM (17CoNiMo67)

-obróbka cieplno-chemiczna: nawęglanie na 1,3 mm 60±2 HRC

2.Wyniki badań zmęczeniowych

Trwałość próbki nr na i -tym poziomie obciążeń
Lp.	Poziom naprężeń σi
	σ1= 480 MPa	σ2=620 MPa	σ3 =740 MPa	σ4 =880 MPa	σ5 =1000 MPa
1	463000	432000	384000	83000	43000
2	534000	175000	108000	137000	35000
3	1255000	454000	130000	63000	111000
4	1333000	413000	127000	70000	34000
5	1399000	414000	130000	41000	29000
6	610000	203000	84000	45000	35000
7	1320000	205000	295000	136000	81000
8	637000	203000	402000	77000	54000
9	747000	759000	142000	158000	58000
10	700000	184000	107000	109000	121000
11	626000	306000	332000	65000	41000
12	855000	409000	150000	58000	25000
13	696000	484000	185000	60000	26000
14	595000	458000	185000	176000	52000
15	819000	409000	148000	82000	33000

3. Wyznaczenie krzywej zmęczeniowej

Obliczenia zostały wykonane w arkuszu obliczeniowym programu EXCEL, wyniki zostały przedstawione poniżej.

- x_i = lg σ_i

σi		log σi
480		2,681241237
620		2,792391689
740		2,86923172
880		2,944482672
1000		3

- y_i = lg N_i

σ1= 480 MPa	σ2=620 MPa	σ3 =740 MPa	σ4 =880 MPa	σ5 =1000 MPa
5,665580991	5,635483747	5,584331224	4,919078092	4,633468456
5,727541257	5,243038049	5,033423755	5,136720567	4,544068044
6,098643726	5,657055853	5,113943352	4,799340549	5,045322979
6,124830149	5,615950052	5,103803721	4,84509804	4,531478917
6,145817714	5,617000341	5,113943352	4,612783857	4,462397998
5,785329835	5,307496038	4,924279286	4,653212514	4,544068044
6,120573931	5,311753861	5,469822016	5,133538908	4,908485019
5,804139432	5,307496038	5,604226053	4,886490725	4,73239376
5,873320602	5,880241776	5,152288344	5,198657087	4,763427994
5,84509804	5,264817823	5,029383778	5,037426498	5,08278537
5,796574333	5,485721426	5,521138084	4,812913357	4,612783857
5,931966115	5,611723308	5,176091259	4,763427994	4,397940009
5,84260924	5,684845362	5,267171728	4,77815125	4,414973348
5,774516966	5,660865478	5,267171728	5,245512668	4,716003344
5,913283902	5,611723308	5,170261715	4,913813852	4,51851394

wartości średnie y_i:

σ1= 480 MPa	σ2=620 MPa	σ3 =740 MPa	σ4 =880 MPa	σ5 =1000 MPa
5,896655082	5,526347497	5,235418627	4,915744397	4,660540738

- y_i-Y_i

-0,520759202	-0,003177978	0,324288113	0,029823633	0,017767945
-0,458798936	-0,395623676	-0,226619356	0,247466108	-0,071632466
-0,087696467	0,018394128	-0,146099759	-0,08991391	0,429622468
-0,061510044	-0,022711673	-0,156239391	-0,044156419	-0,084221594
-0,040522479	-0,021661384	-0,146099759	-0,276470603	-0,153302513
-0,401010358	-0,331165687	-0,335763826	-0,236041946	-0,071632466
-0,065766262	-0,326907864	0,209778904	0,244284449	0,292784508
-0,382200761	-0,331165687	0,344182941	-0,002763734	0,116693249
-0,313019591	0,241580051	-0,107754767	0,309402628	0,147727483
-0,341242153	-0,373843902	-0,230659334	0,148172039	0,46708486
-0,38976586	-0,152940299	0,261094972	-0,076341103	-0,002916654
-0,254374078	-0,026938417	-0,083951853	-0,125826466	-0,217760502
-0,343730954	0,046183637	0,007128617	-0,111103209	-0,200727163
-0,411823227	0,022203753	0,007128617	0,356258208	0,100302833
-0,273056291	-0,026938417	-0,089781396	0,024559393	-0,097186571

Yi	Yi(1%)		Yi(99%)
6,1863	5,6597		6,7129
5,6387	5,1121		6,1653
5,2600	4,7334		5,7866
4,8893	4,3627		5,4159
4,6157	4,0891		5,1423
a= -4,927362
b= 19,397785

Bazowa liczba cykli Nflim	3000000
Yflim=log Nflim	6,477121255

Odchylenie s	0,226395427
log(sigma 1%)=(Yf lim-b-z(1%)*s)/a
sigma 1% (log)	2,52
sigma 1% [MPa]	327,61
sigma 50% (log)	2,62
sigma 50% [MPa]	419,01
sigma 99% (log)	2,73
sigma 99% [MPa]	535,92

-Wykres zmęczeniowy:

Obliczenia dla sposobu wykreślnego:

Obliczenia zostały wykonane w arkuszu obliczeniowym programu EXCEL, wyniki zostały przedstawione poniżej.

Dla σ₅ =1000 MPa:

N	i	n	P%	lgN
25000	1	15	3,333333	4,39794
26000	2	15	10	4,414973
29000	3	15	16,66667	4,462398
33000	4	15	23,33333	4,518514
34000	5	15	30	4,531479
35000	6	15	36,66667	4,544068
35000	7	15	43,33333	4,544068
41000	8	15	50	4,612784
43000	9	15	56,66667	4,633468
52000	10	15	63,33333	4,716003
54000	11	15	70	4,732394
58000	12	15	76,66667	4,763428
81000	13	15	83,33333	4,908485
111000	14	15	90	5,045323
121000	15	15	96,66667	5,082785

σ₄ =880 MPa:

N	i	n	P%	lgN
41000	1	15	3,333333	4,612784
45000	2	15	10	4,653213
58000	3	15	16,66667	4,763428
60000	4	15	23,33333	4,778151
63000	5	15	30	4,799341
65000	6	15	36,66667	4,812913
70000	7	15	43,33333	4,845098
77000	8	15	50	4,886491
82000	9	15	56,66667	4,913814
83000	10	15	63,33333	4,919078
109000	11	15	70	5,037426
136000	12	15	76,66667	5,133539
137000	13	15	83,33333	5,136721
158000	14	15	90	5,198657
176000	15	15	96,66667	5,245513

σ₃ =740 MPa:

N	i	n	P%	lgN
84000	1	15	3,333333	4,924279
107000	2	15	10	5,029384
108000	3	15	16,66667	5,033424
127000	4	15	23,33333	5,103804
130000	5	15	30	5,113943
130000	6	15	36,66667	5,113943
142000	7	15	43,33333	5,152288
148000	8	15	50	5,170262
150000	9	15	56,66667	5,176091
185000	10	15	63,33333	5,267172
185000	11	15	70	5,267172
295000	12	15	76,66667	5,469822
332000	13	15	83,33333	5,521138
384000	14	15	90	5,584331
402000	15	15	96,66667	5,604226

σ₂=620 MPa:

N	i	n	P%	lgN
175000	1	15	3,333333	5,243038
184000	2	15	10	5,264818
203000	3	15	16,66667	5,307496
203000	4	15	23,33333	5,307496
205000	5	15	30	5,311754
306000	6	15	36,66667	5,485721
409000	7	15	43,33333	5,611723
409000	8	15	50	5,611723
413000	9	15	56,66667	5,61595
414000	10	15	63,33333	5,617
432000	11	15	70	5,635484
454000	12	15	76,66667	5,657056
458000	13	15	83,33333	5,660865
484000	14	15	90	5,684845
759000	15	15	96,66667	5,880242

σ₁= 480 MPa:

N	i	n	P%	lgN
463000	1	15	3,333333	5,665581
534000	2	15	10	5,727541
595000	3	15	16,66667	5,774517
610000	4	15	23,33333	5,78533
626000	5	15	30	5,796574
637000	6	15	36,66667	5,804139
696000	7	15	43,33333	5,842609
700000	8	15	50	5,845098
747000	9	15	56,66667	5,873321
819000	10	15	63,33333	5,913284
855000	11	15	70	5,931966
1255000	12	15	76,66667	6,098644
1320000	13	15	83,33333	6,120574
1333000	14	15	90	6,12483
1399000	15	15	96,66667	6,145818

---