Усилия в зацеплении прямозубых цилиндрических колес

Усилия в зацеплении прямозубых цилиндрических колес

Силы взаимодействия между зубьями принято определять в полюсе зацепления. Распределенную по контактной линии нагрузку в зацеплении заменяют равнодействующей Fn, которая направлена по линии зацепления. Силами трения пренебрегают, т.к. они малы. Для удобства при расчетах равнодействующую силу раскладывают на составляющие:

  • в цилиндрических прямозубых (рисунок 28а) и шевронных (рисунок 28б) передачах на окружную силу Ft и радиальную силу Fr;
  • в косозубой (рисунок 28в) передаче на окружную, радиальную и осевую Fa силы.

Осевая сила Fa, дополнительно нагружающая опоры валов, является недостатком косозубых передач.

а)
б)
в)
Рисунок 28

В зубчатых передачах введено понятие удельной окружной силы

где b - ширина колеса.

Расчетная нагрузка

При работе зубчатой передачи вследствие возможных неточностей изготовления и сборки, в зацеплении возникают дополнительные динамические нагрузки. Кроме того, деформация валов и зубчатых колес приводит к неравномерному распределению нагрузки по длине зуба, вызывая ее концентрацию. Поэтому при расчетах берут расчетную удельную нагрузку:

  • WHt=Wt∙K∙KHv (контактная выносливость);
  • WFt=Wt∙K∙KFv (изгиб).

Здесь WHt, WFt - расчетная удельная окружная сила при расчетах передачи на контактную выносливость и изгибную прочность;

K, K - коэффициенты концентрации нагрузки, учитывающие неравномерность распределения нагрузки по длине зуба;

KHv, KFv - коэффициенты, учитывающие наличие динамических нагрузок.

Определение расчетного контактного напряжения на поверхности зуба прямозубого колеса в полюсе зацепления >
Содержание >