26. Усилия в косозубой и прямозубой передачи

Определим силы в опасном сечении корня зуба. Разложим силу F_n в точке А на две составляющие: F_t' и F'_r, условно принимаем, что сила F_n приложена только к одному зубу (перекрытием пренебрегаем), а сила F_t равна окружной силе на начальной окружности.

Сила F_t' изгибает зуб, а сила F'_r сжимает его. Из рис. 35 находим

;

где — угол направления нормальной силы F_n, приложенной у вершины, который несколько больше угла зацепления ; — нормаль­ная сила.

Исходя из изложенного выше, за расчетное напряжение принима­ют напряжения на растянутой стороне зуба:

(1)

27. Расчет зцп на прочность зацепления на изгиб

Расчет зубьев прямозубой конической передачи на изгиб

Расчет производят по аналогии с расчетом цилиндрической прямозу­бой передачи.

Опытным путем установлено, что нагрузочная способность конической передачи ниже, чем цилиндрической. В соответствии с этим в расчетные фор­мулы для зубьев конической передачи вводят коэффициент К_FO, учитываю­щий снижение их нагрузочной способности по сравнению с зубьями ци­линдрических передач.

Расчет на прочность зубьев при изгибе производят по среднему значе­нию модуля зубьев т. Коэффициент формы зуба Y_F выбирают по аналогии с цилиндрической прямозубой передачей, но в зависимости от числа зубь­ев эквивалентных колес .

Под числом зубьев эквивалентных колес понимают такое число зубь­ев, которое может расположиться на длине окружности (см. рис. 47) ра­диусом, равным длине образующей дополнительного конуса О₁А.

 

Проверочный расчет следует проводить по аналогии с прямозубой пе­редачей.

Расчетные напряжения изгиба в зубьях конических колес и условие прочности выражаются формулой

(28)

где — возникающее напряжение изгиба, МПа; — вращающий момент на колесе, Нмм; , — коэффициенты нагрузки (см. табл. 6, 7); — коэффициент длины зуба; — коэффициент формы зуба (выбирают по табл. 8) в зависимости от ; — число зубьев шестер­ни; и — передаточное число; — средний модуль, мм; = 0,85 — опытный коэффициент снижения нагрузочной способности; — допускаемое напряжение изгиба, МПа.

Проектировочный расчет. Средний модуль зубьев определяется по формуле

(29)

где т, мм; Т₂, Нмм; , МПа; К_т= 1,45 — вспомогательный коэффици­ент для стальных прямозубых конических колес; принимают .

 

28. Торцовый и нормальный модуль зцп

Основные геометрические размеры зависят от модуля и числа зубьев. При расчёте косозубых колёс учитывают два шага: нормальный шаг зубьев pn - в нормальном сечении, окружной шаг pt – в торцовом сечении; при этом Соответственно шагам имеем два модуля зубьев:

(2.3.22) (2.3.23) при этом (2.3.24)

где mt и mn – окружной и нормальный модули зубьев. За расчётный принимают модуль mn, значение которого должно соответствовать стандартному. Это объясняется следующим: для нарезания косых зубьев используется тот же инструмент, что и для прямозубых, но с соответствующим поворотом инструмента относительно заготовки на угол . Поэтому профиль косого зуба в нормальном сечении совпадает с профилем прямого зуба; следовательно, mn=m.