§ 10.2. Силы в зацеплении
§ 10.3. Силы в зацеплении
В косозубой передаче нормальная сила Fn составляет угол β с торцом колеса (рис. 10.4). Разложив Fn на составляющие, получим:
радиальную силу
В косозубой передаче нормальная сила Fn составляет угол β с торцом колеса (рис. 10.4). Разложив Fn на составляющие, получим:
радиальную силу
где Ft = 2T2/d2 — окружная сила; осевую силу
Fa = Ftig β.
При определении направлений сил учитывают направление вращения колес и направление наклона зуба (правое или левое).
Осевая сила Fa дополнительно нагружает подшипники, возрастая с увеличением β. По этой причине для косозубых колес принимают β = 8... 18°. Наличие в зацеплении осевых сил является недостатком косозубой передачи.
§ 10.4. Расчет на контактную прочность
Вследствие наклонного расположения зубьев в косозубом зацеплении одновременно находится несколько пар зубьев, что уменьшает нагрузку на один зуб, повышая его прочность. Наклонное расположение зубьев уменьшает динамические нагрузки. Все эти особенности трудно учесть при выводе расчетных формул, поэтому расчет на прочность косозубых передач ведут по формулам эквивалентных прямозубых передач с введением в них поправочных коэффициентов. По условиям прочности габариты косозубых передач получаются меньше, чем прямозубых.
Fa = Ftig β.
При определении направлений сил учитывают направление вращения колес и направление наклона зуба (правое или левое).
Осевая сила Fa дополнительно нагружает подшипники, возрастая с увеличением β. По этой причине для косозубых колес принимают β = 8... 18°. Наличие в зацеплении осевых сил является недостатком косозубой передачи.
§ 10.4. Расчет на контактную прочность
Вследствие наклонного расположения зубьев в косозубом зацеплении одновременно находится несколько пар зубьев, что уменьшает нагрузку на один зуб, повышая его прочность. Наклонное расположение зубьев уменьшает динамические нагрузки. Все эти особенности трудно учесть при выводе расчетных формул, поэтому расчет на прочность косозубых передач ведут по формулам эквивалентных прямозубых передач с введением в них поправочных коэффициентов. По условиям прочности габариты косозубых передач получаются меньше, чем прямозубых.
Проектировочный расчет. Аналогично расчету прямозубой передачи [см. формулу (9.10)] межосевое расстояние для стальной косозубой пары. Проверочный расчет. Аналогично расчету прямозубой передачи [см. формулу (9.8)] контактные напряжения в поверхностном слое косых зубьев
где дополнительно по стандарту:
ZH « 1,76 cos β — коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев. Среднее значение Z//«l,71;
Ze=^J 1 /εα — коэффициент, учитывающий перекрытие
зубьев (здесь εα см. § 8.8). Среднее значение Ζε« 0,8;
ΖΜ = 275 Н1/2/мм — для стальных колес (см. § 9.4). Следовательно,
где Ft — в Н; b2 — в мм; КНа — коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для косозубых колес 7...8-й степени точности:
/СЯв =1,04...1,09 при ι; <5 м/с, /0,а =1,07...1,13 при t; = 5... 10 м/с;
Кн* — коэффициент неравномерности нагрузки по ширине венца (см. § 9.4) ;
Кни — коэффициент динамической нагрузки. Для косозубых передач рекомендуется:
/0^,= 1,02...1,06 при любой твердости зубьев и и<10 м/с,
1,1 при твердости зубьев Η<350 НВ и v = 10...20 м/с, КНо= 1,05 при твердости зубьев Н>350 НВ и у = 10...20 м/
ZH « 1,76 cos β — коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев. Среднее значение Z//«l,71;
Ze=^J 1 /εα — коэффициент, учитывающий перекрытие
зубьев (здесь εα см. § 8.8). Среднее значение Ζε« 0,8;
ΖΜ = 275 Н1/2/мм — для стальных колес (см. § 9.4). Следовательно,
где Ft — в Н; b2 — в мм; КНа — коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для косозубых колес 7...8-й степени точности:
/СЯв =1,04...1,09 при ι; <5 м/с, /0,а =1,07...1,13 при t; = 5... 10 м/с;
Кн* — коэффициент неравномерности нагрузки по ширине венца (см. § 9.4) ;
Кни — коэффициент динамической нагрузки. Для косозубых передач рекомендуется:
/0^,= 1,02...1,06 при любой твердости зубьев и и<10 м/с,
1,1 при твердости зубьев Η<350 НВ и v = 10...20 м/с, КНо= 1,05 при твердости зубьев Н>350 НВ и у = 10...20 м/