2.1Определение сил в зацеплении цилиндрических передач

На рисунках 2.2, 2.3 даны схемы сил в зацеплении прямозубой и косозубой цилиндрических передач при различных направлениях наклона зубьев и вращения двигателя. За точку приложения сил принимают полюс зацепления в средней плоскости колеса.

Зависимости для определения составляющих усилий в зацеплении приведены в таблице 2.2

Рис. 2.2 Схема сил в зацеплении цилиндрических передач при вращении быстроходного вала по часовой стрелке (наблюдатель слева):

а – прямозубая; б – косозубая с направлением линии зуба колеса – правое, шестерни - левое; в – косозубая с направлением линии зуба колеса – левое, шестерни - правое; г – шевронная.

Рис. 2.3 Схема сил в зацеплении цилиндрических передач при вращении быстроходного вала против часовой стрелки (наблюдатель слева):

а – прямозубая; б – косозубая с направлением линии зуба колеса – правое, шестерни - левое; в – косозубая с направлением линии зуба колеса – левое, шестерни - правое; г – шевронная.

Таблица 2.2

Силы в зацеплении цилиндрических передач

Сила в зацеплении	Значение силы, Н
	Цилиндрическая прямозубая		Цилиндрическая косозубая
	на шестерне	на колесе	на шестерне	на колесе
Окружная
Радиальная
Осевая	–	–
Примечание: Величины, входящие в формулы для определения сил: 1. и - вращающие моменты на быстроходном и тихоходном валах редуктора, Нм 2. и -делительные диаметры цилиндрических передач, м 3. -угол наклона зубьев цилиндрических колес

2.2 Определение консольных сил

Консольную нагрузку на выступающие из редуктора концы валов создают установленные на них зубчатые колеса, шкивы и звездочки, ременных и цепных передач, а также муфты, соединяющие двигатель с редуктором или редуктор с исполнительным механизмом.

Если на выступающем из редуктора консольном конце вала находятся зубчатые колеса, шкивы, звездочки, действующая на консоли нагрузка перпендикулярна оси вала и определяется при расчете соответствующей передачи. При этом передача может быть направлена вертикально, горизонтально или под углом θ к горизонту. В случае наклонного расположения передачи консольную силу нужно разложить на вертикальную F_y и горизонтальную F_x составляющие.

Консольная сила от муфты может быть предварительно рассчитана по ГОСТ Р 50891-96:

на тихоходном валу (выходном)

для одноступенчатых цилиндрических, конических и планетарных редукторов;

для остальных.

На быстроходном валу (входном):

для всех типов редукторов.

Консольная сила от муфты перпендикулярна оси вала, но ее направление может быть любым (зависит от случайных неточностей монтажа муфты). Поэтому часто рекомендуется принять следующий случай нагружения – направить силу противоположно силе , что увеличит напряжения и деформацию вала. Можно рекомендовать также следующее: сначала определяют нагрузки на опоры только от сил в зацеплении зубчатых колес или иных сил, линии, действия которых известны (направления отдельных составляющих могут поменяться при реверсировании); находят абсолютные значения максимальных нагрузок на опоры при различных направлениях вращения. Затем определяют нагрузки на опоры от произвольно направленных сил и полученные абсолютные значения всех нагрузок на соответствующие опоры арифметически (без учета направления) складывают. В этом случае действительно получается наиболее опасный случай нагружения опор.