Определение допускаемых напряжений при расчёте цилиндрических зубчатых передач

Текучесть кадров - процесс незапланированного увольнения работников по их желанию или по инициативе администрации в случае нарушения договорных обязательств между работником и администрацией.

Текучесть - одна из форм движения кадров. Различают 4 формы движения кадров:

¾ демографическая (естественная убыль работников);

¾ социальные перемещения (рабочий заканчивает вид и переходит работать по специальности);

¾ вызванная техническим прогрессом (появление новых специальностей и отмирание старых);

¾ текучесть кадров.

Под потенциальной текучестью кадров понимается выраженная определенным образом неудовлетворенность трудом. Знание причин потенциальной текучести позволяет руководителю предвидеть и предупреждать ее.

Удовлетворенность трудом – это психическое состояние работника, отражающее соответствие его трудовой установки, отношения к жизни, мотивации и ожиданий относительно труда конкретным характеристикам труда.

Факторами удовлетворенности трудом являются:

¾ престиж профессии – общепризнанная социальная значимость профессии и ее авторитет;

¾ популярность профессии – поощрение со стороны общественного мнения, основанное на информированности людей и способствующее выбору данной профессии;

¾ привлекательность работы и труда – степень соответствия реально существующих характеристик профессии или трудовой деятельности возможностям индивидов, желаемым или общепризнанным характеристикам.

В профессии может привлекать популярность, престиж, в трудовой деятельности – заработок, характер, содержание и условия работы.

Показатели уровня текучести кадров на предприятии:

• Показатель текучести кадров

ТК=(Y/N)*100%

Y - количество работников, уволенных за год по неуважительным причинам.

N - среднестатическая численность работников

• Коэффициент полной сменяемости:

П=100/ТК

• Коэффициент стабильности кадров:

СК= N_n/N

N_n - число работников, со стажем свыше нормированного срока службы (3-5 лет).

Последствия текучести кадров для организации:

1. Рост денежных затрат на наем персонала, % зарплат на рекламу, оплату услуг рекрутингового агентства, оплат менеджера по найму;

2. Потери рабочего времени специалистов на проблемы найма и увольнения работников, затраты на профессиональную адаптацию персонала на рабочем месте, затраты на обучение вновь принятого персонала;

3. Увеличение финансовых рисков в результате мошенничества персонала, прямого или косвенного воровства.

Пример. В США по данным Агентства исследования и предотвращения мошенничества в среднем каждая организация теряет от мошенничества более 9 долларов в день на каждого работника и приблизительно 6% годового дохода от мошенничества всех нечистых на руку сотрудников. При этом в 58% случаев мошенничество совершается служащими, и 30%- менеджерами, в 12% - ТОР-менеджерами и собственниками;

4. Усиление сферы ответственности служб безопасности, следовательно, затрат на ее содержание;

5. Снижение притока более квалифицированной рабочей силы за счет размытости корпоративных ценностей организации и ее статуса на рынке труда;

6. Снижение производительности труда персонала в силу низкой мотивационной нацеленности на результат;

7. Имеется связь между долями различными составляющих компенсационного пакета и текучести кадров:

Затраты, связанные с преодолением текучести кадров, прямо пропорциональны проценту текучести кадров по отношению к ФОТ. Пример: при текучести кадров в 25% организациях дополнительно тратит на преодоление последствий текучести сумму, -эквивалентную 10-25 % от годового ФОТ.

При определении допускаемых напряжений, естественно, следует начать с выбора материала передачи. Все материалы, применяемые для изготовления зубчатых передач, делятся на две группы.

1. Среднеуглеродистые и низколегированные стали с твёрдостью по Бринеллю не выше 350 (HB < 350). Термообработка для таких сталей – нормализация (иногда называемая высоким отпуском). При работе такие стали как говорят “прирабатываются”, поэтому иногда они так и называются – прирабатывающимися. Вследствие такой приработки шестерня в передаче, так как чаще находится в зацеплении, должна быть немного твёрже колеса. Между твёрдостями этих элементов должно быть выдержано соотношение:, где m означает, что твёрдость для материала рассчитывается как среднее между двумя табличными значениями.
2. Среднеуглеродистые, низко- и среднелегированные стали, подвергающиеся закалке и термохимической обработке до относительно высокой твёрдости по Роквеллу. Причём, до твёрдости около 45HRC стали закаливаются, до твёрдости около 56 HRC подвергаются азотированию, а до 63 HRC – цементации. Кроме того, заметим, что эти значения твёрдости указаны для поверхностного слоя, твёрдость сердцевины остаётся меньше. Такие стали называются не прирабатывающимися в процессе работы, поэтому между твёрдостями шестерни и колеса может быть равенство:.
3. Чугуны обычно применяются для тихоходных колёс работающих при недостаточной смазке.
4. Пластмассовые колёса иногда применяются в паре с металлическими. Часто устанавливаются на валах вне передач и предназначаются для разбрызгивания смазки в редукторе.

Применение для колёс более твёрдых материалов увеличивает их несущую способность и износостойкость. Такие колёса при прочих равных условиях можно сделать меньше, чем при применении нормализованных сталей. Такой редуктор будет меньше по габаритам, но дороже, так как более такие стали имеют большую цену.

Нормализованные и улучшаемые стали, кроме различия в твёрдости, подбираются по парам. То есть если шестерня выполняется их какого-то заданного материала, для колеса рекомендуется материал соответствующий.

Конкретные марки сталей здесь мы не указываем, так как эти данные относятся к курсу металловедения и должны быть уже известны. Какие марки для каких передач рекомендуется применять оставляем для самостоятельного изучения.

После выбора марок сталей для шестерни и колеса необходимо рассчитать допускаемое напряжение для расчёта передачи. Допускаемые напряжения зависят от:

1. Режима нагружения передачи, то есть от условий её работы, которые характеризуются внешними нагрузками.

2. Механических свойств материалов шестерни и колеса, то есть их внутренними характеристиками.

Рассмотрим режимы работы (нагружения) передачи. Как правило, каждая передача в составе машины никогда не работает при постоянной нагрузке. Например, при максимальной она работает одну часть смены, другое время при половинной нагрузке, ещё какую-то часть при нагрузке ¼ и т.д. Проведя хронометрирование можно установить довольно точно это соотношение и построить т.н. “гистограмму нагружения”, наподобие той, которая показана на рисунке.

Этот рисунок означает, что при номинальном моменте равном T наш агрегат работает в течение рабочей смены t часов, при меньшем моменте T₁ t₁ часов, при моменте T₂ соответственно t₂ часов и так далее до T_n и t_n соответственно. Такую гистограмму нагружения можно привести к некоторому постоянному моменту, который действует в течение некоторого эквивалентного времени нагружения. Это время соответствует усталостному повреждению, накопленному в агрегате за время действия условной постоянной нагрузки, которое эквивалентно повреждению, накопленному в агрегате за смену под действием действительных нагрузок, график которых показан на рисунке.

При этом получим график постоянной нагрузки, действующей в течение эквивалентного времени нагружения.

При этом t_э при определении контактных напряжений вычисляется по формуле:

Здесь коэффициент m = 6 – показатель степени кривой выносливости. При расчёте по контактным напряжениям. Если мы будем считать по изгибу, то вместо m/2 нужно будет поставить просто m.

Затем считаем эквивалентное время работы передачи за весь срок службы в часах:

где g число рабочих дней в году, а L – число лет работы или запланированный ресурс.

Наконец, необходимо вычислить эквивалентное число циклов нагружения, которому подвергается агрегат за весь срок службы:

В этой формуле 60 – число минут в часе, n - об/мин частота вращения вала, для которого вычисляется число циклов нагружения, c – число вхождений зуба в зацепление за один оборот. Если редуктор однопоточный, то этот коэффициент равен 1, если двухпоточный, то 2. а если трёхпоточный, то – 3 (см. рис.).

Заметим, что по данным формулам эквивалентные значения вычисляются для каждого вала и соответственно, колеса или шестерни, которая на этом валу сидит. Кроме того, напомним, что результаты вычисления по вышеприведённым формулам относятся только к характеристикам заданных нагрузок, действующих на передачу, но не относятся к материалам этой передачи. Вычислив в дальнейшем допускаемое напряжение и опираясь на характеристики материала, мы должны сделать вывод о том, соответствует ли наш выбор характеристикам редуктора, то есть, сможет ли он продержаться требуемое число циклов, или сможет ли такой материал обеспечить заданный ресурс.

Дата добавления: 2014-01-05