23. Достоинства и недостатки косозубых передач и шевронных. Геометрия косозубых колес. Коэффициент перекрытия зубьев в косозубых передачах.

Достоинства:

- плавность работы косозубого зацепления. При этом значительно понижаются шум и динамические нагрузки. Зубья нагружаются постепенно по мере захода их в поле зацепле­ния, а в зацеплении всегда находится минимум две пары;

- большая нагрузочная способность по контактным и изгибным напряжениям.

Основным недостатком является наличие в зацеплении осевых сил, которые дополнительно нагружают опоры валов.

Для нарезания косых зубьев используют инструмент такого же исходного контура, как и для нарезания прямых. Поэтому профиль косого зуба в нормальном сечении совпадает с профилем прямого зуба. Модуль в этом сечении является стандартным. В торцовом сечении t-t параметры косого зуба изменяются в зависимости от угла β:

Окружной шаг

окружной модуль

делительный диаметр

межосевое расстояние

Коэффициент перекрытия в косозубой передаче:

Таким образом, хотя в косозубых передачах суммарная длина контактных линий изменяется незначительно, в зацеплении участвуют одновременно две-три пары зубьев. При этом зубья нагружаются постепенно, по мере входа их в поле зацепления (в прямозубой передаче зубья входят в зацепление сразу по всей длине).

24. Усилия в зацеплении цилиндрических косозубых колес. Особенности расчета косозубых передач на контактную и изгибную выносливость

В косозубой передаче нормальную силу Fn раскладывают на три составляющие: окружную, осевую и радиальную.

Особенности прочностного расчета косозубых передач

Профиль зуба в этом сечении достаточно близко совпадает с профилем такого прямого зуба модуля m_n, Который расположится на цилиндрическом колесе радиуса r_ν, равного радиусу кривизны эллипса. Это колесо называется эквивалентным колесом. Ра­диус кривизны может быть вычислен по формуле:

,

а эквивалентное число зубьев этого колеса:

Так как эквивалентное прямозубое колесо соответствует по прочности и форме зубьев косозубому колесу, то формулы для прочностного расчета косозубой передачи выводятся для мысленного зацепления эквивалентных колес. Поэтому формулы для расчета косозубых передач аналогичны формулам прямозубой цилиндрической передачи. Запишем без вывода формулы для расчета на контактную и изгибную прочности.

где

При проектировочном расчете межосевое расстояние определяется по той же формуле, что и для прямозубых передач:

Здесь повышение прочности косозубой передачи по контактным напряжениям учитывается значением коэффициента Ка = 43 (для прямозубых было Ка = 49,5).

Наклонное расположение зубьев увеличивает также прочность на изгиб и уменьшает динамические нагрузки. Это учитывается введением в расчетную формулу прямозубых передач поправочных коэффициентов Y_β и Y^ν_F.

,

для прямозубых было:

.

При этом коэффициент формы зуба находится по тем же таблицам для прямозубых колес, только по эквивалентному числу зубьев.