3. Определения долговечности (ресурса) планетарной коробки перемены передач 3.1. Оценка долговечности (ресурса) зубчатой передачи

Надежность зубчатой передачи представляет собой вероятность события достижения или превышения заданной долговечности без перехода установленной границы недопустимого повреждения.

Точное определение базового числа циклов, как точки перелома кривой контактной выносливости, проблематично в связи с ограниченностью экспериментальных данных и условностью критериев для определения момента прекращения испытаний или эксплуатации зубчатых колес. Во многих методах расчета базовое число циклов устанавливают как условный параметр, необходимый для описания наклонного участка кривой контактной выносливости. Из наблюдений за длительно эксплуатирующимися передачами следует, что развитие прогрессирующего выкрашивания невысокой интенсивности возможно после числа циклов, во много раз превышающего условное базовое. Чтобы обеспечить надежность длительно эксплуатирующихся передач, вводят второй наклонный участок кривой контактной выносливости с показателем степени цн « 20. Необходимость непрерывного снижения предела выносливости и величина показателя степени ци может быть связана с вариацией удельных сил в зацеплениях [67, 681.

При высоких значениях Нп (твердости поверхности зубьев зубчатого колеса), характерных для транспортных машин и все в большей степени используемых при проектировании стационарных машин, распространены варианты, в которых Nhf < Мнпт (эквивалентное число циклов напряжений при расчете на изгибную или контактную выносливость и число циклов напряжений, соответствующее перегибу кривой усталости, при расчете на выносливость при изгибе и контактную выносливость соответственно).

В практике бурового машиностроения практически отсутствует единая методология количественной оценки долговечности деталей СПК, расходующих свой ресурс при эксплуатации. В большинстве случаев долговечность несущих элементов оценивается различными единицами измерения.

Как отмечалось ранее, в основе существующих методов расчета зубчатых передач на долговечность лежит расчет коэффициента эквивалентности, который сводит фактический нестационарный режим нагружения зубчатой передачи к расчетному стационарному режиму, эквивалентному фактическому с точки зрения влияния на выносливость [57]. Следует также отметить, что рекомендуемые руководящими техническими материалами значения коэффициента эквивалентности к настоящему времени не имеют корректной, достаточно обоснованной базы данных и, кроме того, в связи с широким внедрением ЭВМ в конструкторских бюро, практическая направленность их применения при проектировании нецелесообразна, а в процессе эксплуатации оборудования вообще невозможна [5Т|.

Недостатком, существующих рекомендаций по выбору коэффициента эквивалентности являются то, что они базируются на среднестатистических показателях бурения скважин двадцатилетней давности.

Как показали проведенные анализы, существующие методы расчетов на прочность деталей и узлов бурового оборудования не позволяют оценить надежность многих элементов С ПК в зависимости от использования их ресурса, а также сравнить уровень долговечности элементов СПК БУ с различным НДС.

С целью устранения вышеизложенных недостатков разработана методика и составлено программное обеспечение расчета долговечности (ресурса) зубчатой передачи планетарной КПП привода буровой лебедки буровой установки БУ 2500-ЭПБМ1, с учетом изменении в НТД, позволяющие оценить на стадии проектирования уровень надежности выпускаемого оборудования в зависимости от использования его ресурса и оценить надежность конструкции по критерию долговечности.

В различных отраслях машиностроения применяется, так называемый блочный метод расчета на прочностьП8, 23, 25, 33, 34, 55, 62, 69, 72, 87, 97, 101, 102, 105].