3.3.8. Визначення сил у зачепленні зубчастих коліс

Нижче наведено розрахункові формули для встановлення проекцій нормальних сил та на відповідні їм осі, що з’являються у зачепленні конічної передачі, рис. 3.2.

Рис. 3.2

Колова сила на шестірні

, Н.

Осьова сила на шестірні

, Н.

Радіальна сила на шестірні

, Н.

Коефіцієнти та обчислюють за формулами табл. 3.5.

Таблиця 3.5

Формули для розрахунку коефіцієнтів та

Схема шестерні	Напрямок лінії зубця й обертання	Коефіцієнти
	Правий, по ходу годинникової стрілки
	Лівий, проти ходу годинникової стрілки
	Правий, проти ходу годинникової стрілки
	Лівий, по ходу годинникової стрілки

Колова сила на колесі

, Н.

Осьова сила на колесі

, Н.

Радіальна сила на колесі

, Н.

Знак «мінус» у рівняннях свідчить про те, що напрямки цих сил протилежні.

Визначають також консольні сили на вихідних кінцях валів у порядку, що описаний в підрозд. 2.3.9 стосовно циліндричної зубчастої передачі.

Питання для самоконтролю

1. Які основні геометричні параметри треба розрахувати для конічного зубчастого зачеплення?

2. Які сили функціонують у конічному зачепленні та які їхні напрямки у просторі?

3. Назвіть види зубців, використаних при конічному зачепленні.

4. Знайдіть на ескізі конічної передачі кут ділильного конуса шестірні.

5. Якого значення надають куту нахилу лінії зубця у конічних колесах з круговим зубцем?

4. Розрахунок черв'ячних передач

Мета розділу – оволодіння методикою розрахунку параметрів черв’ячних передач, сил, що діють під час зачеплення у цих передачах, а також прийомами вибору матеріалів для виготовлення черв’яків і черв’ячних коліс, зокрема в процесі вивчення черв’ячних архімедових та евольвентних передач.

Параметри черв’ячних передач розраховують за спрощеною традиційною методикою [3], застосовуючи такі позначення величин:

Т – крутний момент на валу, Нмм;

M – згинальний момент на валу, Нмм;

F_t – колова сила в зачепленні, Н;

F_r – радіальна сила в зачепленні, Н;

F_a – осьова сила в зачепленні, Н;

n – частота обертання вала (зубчастого колеса), хв^–1;

v_s – швидкість ковзання, м/с;

u – передавальне число передачі;

d – діаметр зубчастих коліс, мм;

R – радіус скруглення зубчастих коліс, мм;

m – модуль зубчастих коліс, мм;

q – коефіцієнт діаметра черв’яка;

z – число заходів черв’яка і зубців колеса;

α – кут зачеплення, град;

γ – кут підйому витка черв’яка, град;

p₁ – розрахунковий крок черв’яка, мм;

η – коефіцієнт корисної дії;

φ – зведений кут тертя між черв’яком і черв’ячним колесом, град;

K_т – коефіцієнт тепловіддачі корпуса редуктора;

t_р – робоча температура мастила, °С;

 – нормальне напруження в матеріалах, МПа;

 – границя тривалої контактної витривалості, МПа;

 – границя тривалої згинальної витривалості, МПа;

x – зміщення початкового контуру зубчастого зачеплення.

Наведених тут розмірностей величин слід дотримуватися під час обчислень.

Необхідно дотримуватися розмірності величин, узявши до уваги такі значення індексів:

i – зубчасте колесо в позначенні передачі (при цьому число 1 стосується шестірні, 2 – колеса);

H – належність до контактної міцності;

F – належність до згинальної витривалості;

n – нормальний;

t – коловий або торцевий;

r – радіальний;

а – осьовий.