Динамическая нагрузка в зацеплении
При проектировочном расчете передачи ГОСТ 21354-87 рекомендует определять коэффициенты концентрации нагрузки Киβ
(см. рис. 11.12), К/у по графикам в зависимости от относительной ширины колеса ψΜ =b/d~ 0,5ψΐϋ (till), твердости материала и расположения колес относительно опор. С увеличением относительной ширины колеса (ψ^) коэффициенты концентрации растут. Особенно это заметно доя колес из материала высокой твердости. Ввиду малой кривизны кривых их можно аппроксимировать прямыми с достаточной для практики точностью.
|
|
Рис. 11.17. Приближенные значения коэффициентов концентрации нагрузки нри расчете на контактную прочность
Динамическая нагрузка в зацеплении (коэффициенты KHV, KFV). На величину дополнительной динамической нагрузки оказывают влияние ошибки основного шага зубьев, регламентированные кинематической точностью, деформации от изгиба зубьев под нагрузкой (изменяется шаг), переменная жесткость зубьев и опор валов на подшипниках качения, окружная скорость.
|
Рис. 11.18. Возникновение динамической нагрузки и методы ее снижения: а — кромочный удар на входе зубьев в зацепление; 6 — фланкирование (! — эвольвента зуба, 2 —- эвольвента фланка); в — конструкционное демпфирование |
Ошибки основного шага
зубьев и деформация зубьев при изгибе вызывают ударные нагрузки на входе
зубьев в зацепление (рис. 11.18, α). Эти
нагрузки отсутствуют, если контакт зубьев происходит по линии зацепления MV, а их основные шаги равны Р)ь\ ~ Pthi ■ Если шаг
зубьев шестерни меньше шага зубьев колеса, то контакт возникнет в точке В. Для
контакта по линии зацепления шаги выравниваются в результате деформирования,
возникает удар и изменение мгновенного передаточного отношения.
Сила удара зависит от величины ошибки шага, жесткости зубьев, окружной скорости и присоединенных к колесам инерционных масс, т. е. от параметров, входящих в уравнение колебаний. 11ри больших окружных скоростях возможно возникновение резонансных явлений, когда мгновенная нагрузка на зуб превышает номинальную в 2...3 раза (зуб может не разрушиться, но будут быстро накапливаться усталостные повреждения, ведущие к снижению долговечности). Поэтому для каждой степени точности передачи ограничивают скорость (см. табл. 11.2). Аналогичная картина возникает на выходе зубьев из зацепления.