Усилия в зубчатых цилиндрических передачах

При передаче крутящих моментов в прямозубой передаче между зубьями шестерни и колеса возникают силы взаимодействия. При этом полное давление на зуб принято раскладывать на две взаимно перпендикулярные составляющие: окружное усилие , направленное по касательной к основной окружности, и радиальное усилие , которое направлено перпендикулярно к оси вращения (рис. 1.15): ; (1.47) ; (1.48)

. (1.49)

Для определения направления усилий следует учитывать следующее правило: окружное усилие и полное (нормальное) давление на зуб ведомого колеса всегда совпадают с направлением окружной скорости; окружное усилие и полное давление на зуб ведущего колеса (шестерни) всегда направлено в сторону, противоположную окружной скорости шестерни; радиальные усилия направлены к центрам вращения колес.

В косозубых колесах полное усилие на зуб принято раскладывать на три взаимно перпендикулярные составляющие. Первая составляющая – окружное усилие , - направленная по касательной к начальной окружности; вторая – радиальное усилие ─ направлена к центру вращения колеса и третья составляющая – осевое усилие ─ направлена параллельно оси вращения (рис. 1.16). Направления окружного и радиального усилий определяются как в прямозубых колесах. Направление осевого усилия зависит от направления вращения колеса и направления винтовой линии зуба (левое или правое). Окружное усилие, как и в любом виде передач, определяем по формуле

.

Радиальное усилие определяем, используя значение окружного усилия

. (1.50)

Осевое усилие . (1.51)

Определение величин, входящих в формулы для расчета зубч. зацеплений К_Н и K_F.

Это коэфф. влияния неравномерности распределения нагрузки на контактную, изгибную прочность.

K_H = K_Hα K_Hβ K_HV

K_Hα – коэфф. неравномерности распределения нагрузки между зубьями зависит от погрешности окружного шага и прирабатываемости материала. При НВ> 350 приработка более интенсивна.

K_Hβ – коэфф., учитывающий неравномерности распределения нагрузки по длине зуба.

K_HV – динамический коэфф., зависит от окружной скорости и степени точности зацепления.