Сили в зачепленні

– нормальна сила, спрямована по лінії зачеплення як загальної нормалі до поверхонь зубців. При розрахунках зубчастих передач силупереносять у полюс і розкладають на складові (рисунок 3.2):

– колова сила,

– радіальну сила.

, (3.8)

, (3.9)

. (3.10)

Розрахунок міцності зубців по контактних напруженнях виконується згідно з методики, наведеною в роботі [6].

Вибір модуля і числа зубців.

Значення контактних напружень _H не залежить від модуля або числа зубців окремо, а залежить від їхнього добутку – діаметра.

Звичайно значення m вибирають, орієнтуючись на рекомендації, вироблені на практиці, а потім перевіряють зубці на згин.

Дрібномодульні колеса з великим числом зубців забезпечують плавність ходу передачі та її економічність.

Переваги дрібномодульних коліс:

• зменшуються втрати на тертя (зменшується ковзання);

• скорочується витрата матеріалу (зменшується d_a);

• заощаджується верстатний час нарізування зубців (зменшується обсяг матеріалу, що зрізується).

Недоліки:

• чутливість до перевантажень;

• чутливість до неоднорідності матеріалу.

Крупномодульні колесаз великим числом зубців довше протистоять зносу, можуть працювати тривалий час після початку викришування, менш чутливі до перевантажень і неоднорідності матеріалу.

Перевірочний розрахунок міцності зубів за напруженнями згину

Зубці мають складний напружений стан. Найбільш небезпечні напруження згинуутворюються в корені зубця в зоні переходу евольвенти в галтель (рисунок 3.3). Тут же спостерігається концентрація напружень.

При розрахунку на міцність по напруженнях згину приймаються такі припущення:

1 Усе навантаження в зачепленні передається однією парою зубців і прикладена до вершини зубця.

2 Зубці розглядаються як консольні балки, для яких справедливий метод перетинів. Фактично зубці подібні до виступів, у яких розміри поперечного перерізу порівнянні з розмірами висоти. Точний розрахунок напружень у таких елементах виконують методами теорії пружності, результати точного розрахунку використовують для виправлення наближеного розрахунку шляхом уведення коефіцієнта концентрації напружень.

За розрахункове напруження приймається напруження на розтягнутому боці зубця (для сталей розтягання небезпечніше за стиск).

Особливості розрахунку косозубих циліндричних передач Геометричні параметри

Косозубі циліндричні передачі нарізуються тим самим різальним інструментом, на тих самих верстатах, за тією самою технологією, що і прямозубі. При цьому заготівлю повертають на кут , тому зубці розташовуються не по утворюючій ділильного циліндра, а складають з нею кут.Профіль косого зубця в нормальному перетиніn-n збігається з профілем прямого зубця. Модуль у цьому перетині повинний бути стандартним. У торцевому перетиніt-t параметри косого зуба змінюються в залежності від кута (рисунок 3.4):

– коловий крок

, (3.11)

– коловий модуль

, (3.12)

– ділильний діаметр

. (3.13)

Міцність зубців визначають його розміри і форма в нормальному перетині. Форму косого зубця в нормальному перетині прийнято визначати через параметри еквівалентного прямозубого колеса.

Ділильний діаметр еквівалентного прямозубого колеса

. (3.14)

Число зубців еквівалентного прямозубого колеса

. (3.15)

Збільшення еквівалентних параметрів зі збільшенням кута β є однією з причин підвищення міцності косозубих передач. Унаслідок нахилу зубців виходить ніби колесо більших розмірів або при тому ж навантаженні зменшуються габарити передачі. Тому в сучасних передачах косозубі колеса одержали переважне поширення.