На
стороне сжатия волокон зуба результирующие напряжения больше, чем на стороне
растяжения.
Однако
эксперименты показывают, что образование трещин усталости начинается на стороне
растяжения. Вероятно, здесь больше коэффициент концентрации напряжений ασ (теоретический).
Поэтому расчет ведут по напряжениям
Выразив
в зависимостях (11.28) значения
hx, Sx в
долях модуля и силу F = KpFjcosa1(; (см. § 11.5),
получим
Обозначив безразмерную
величину в квадратных скобках через YFS —
коэффициент формы зуба, получим зависимость для
определения расчетных
напряжений на выносливость прямых зубьев при изгибе
где К F = К /.μ KFI-KFa (см.
11.20); т
— модуль, мм; b — ширина зубчатою венца, мм; YFS — коэффициент, учитывающий форму зуба
и концентрацию напряжений (рис. 11.21); [σ]/τ — допускаемые напряжения при расчете
зубьев на выносливость, МПа (см. 11.11).
|
Рис. 11.21. Коэффициенты формы зуба: χ - -
коэффициент смешения исходног о контура; г,. —эквивалентное число зубьев
|
Коэффициент
формы зуба YFS зависит от
относительной толщины зуба Sxjm (от смещения
исходного контура), от коэффициента концентрации напряжений ασ (от
числа зубьев колеса). Коэффициент YFS уменьшается
(уменьшаются и напряжения) с увеличением положительного смещения исходного
контура η с увеличением числа зубьев. Это необходимо
учитывать при выборе параметров зацепления (см. § 11.3).
Согласно
рис. 11.21, смещение исходного контура малоэффективно при числах зубьев колес
более 40 и выполняется, когда необходимо вписаться в межосевое расстояние.
Коэффициент
формы зуба по рис. 11.21 подсчитан с использованием метода теории упругости при двухосном
напряженном состоянии для зуба, выступающего из полуплоскости. Это существенно
повысило точность расчетов по предлагаемой упрощенной модели, удобной для
практики.
Для
ответственных прямозубых передач из материала с высокой твердостью расчет по
напряжениям изгиба проводят для двух случаев: 1) нагрузка, распределенная между
двумя парами зубьев, приложена к вершине зуба; 2) полная нагрузка приложена к
зубу в крайней верхней точке
В' (см.рис. 11.7) однопарного зацепления, Расчет проводят в том
случае, если не выполняется условие прочности по зависимости (1 1.30) (ГОСТ
21354-87. приложение 9).
Косозубые и шевроииые передачи
по сравнению с прямозубыми имеют повышенную нагрузочную способность.
|