Сила в зацеплении. Расчет прочности зубьев косозубых передач по контактным напряжениям

Лекция 7.

17. Сила в зацеплении

В прямозубом зацеплении сила контакта двух зубьев двух колёс направлена вдоль линии зацепления по касательной к основной окружности под углом 20^0.  .

Т.к. линия зацепления всегда проходит через полюс зацепления, который в эвольвентном зацеплении находится в одном месте в лекции 3 была приведена формула напряжения при соприкосновении двух цилиндров с модулем упругости  Е_пр, приведённого радиуса r_пр,

                                                                            (1);

где:  - удельная нагрузка

Из рисунков видно что реальная полная контактная сила в зацеплении больше чем та которой было бы достаточно для передачи момента (для чего собственно и сделана передача) F_t на величину  

                                                        (2);

14. Расчет прочности зубьев косозубых передач по контактным напряжениям.

где: l_S - суммарная длина контактных линий для одного зуба  с учётом коэффициента радиального зацепления e_a  

,                                                                                     (3);

q удельная нагрузка (1) с учётом неравномерности K_Ha нагрузки и выражений (2) и (3), подставляя вместо

                                         (4);

в лекции 3 приведена формула для приведённого радиуса кривизны

                                                                       (5);

в лекции 6 приведена формула для расчёта диаметра прямозубого колеса эквивалентного профиля реальному косозубому

                                                                                     (6);

подставляя (6) в (5)

                                                                                                  (7);

разделим q на r_пр получим

левая часть этого комплекса точно соответствует прямозубому зацеплению правая часть отличие для косозубой выделяем его в независимый комплекс и обозначим

                                                                            (8);

называется коэффициент повышения прочности косозубых передач по контактным напряжениям контактное напряжение  в косозубом зацеплении

                                   (9);

как следует из формулы коэффициент снижает контактное напряжение как видно из его выражения за счёт угла наклона зубьев b и коэффициента торцевого перекрытия e_a , коэффициент неравномерности нагрузки зависит от степени точности изготовления колёс и окружной скорости и принимает значения от 1,03 до 1,15

отметим что полученный коэффициент получен теоретически т.е. имеет принципиальное значение при проектировочных расчётах принимают среднее значение Z_Hb=0,85 т.е. это среднее значение отражает реальное снижение контактного давления в косозубом зацеплении по сравнению с прямозубым.

Проектировочные параметры диаметра колеса шестерни и межосевого расстояния корректируются на величину и принимают вид

14. Расчет прочности зубьев косозубых передач по изгибным напряжениям.

Расчёт изгибных напряжений ведётся по аналогии с напряжениями в прямозубой передаче с поправкой на косозубость Z_Fb

Z_Fb принимает значения в зависимости от степени точности изготовления колеса от 1.07 до 1.4

Из полученной формулы можно выразить с поправкой на косозубое зацепление нормальный модуль

где:

Y_b  - коэффициент, учитывающий повышение изгибной прочности вследствие наклона контактной линии к основанию зуба

Y_F  - коэффициент формы зуба по графику из справочников.

Общие сведения о подшипниках

Слово подшипник происходит от слова шип, в переводе - вал.

Опорный участок вала называется цапфой. Цапфу передающую радиальную нагрузку называют шипом, торцевую пятой, опору подпятник.  Цапфу посреди вала называют шейкой. нарисовать

По виду трения подразделяются на подшипники скольжения и подшипники качения.

Подшипники скольжения имеют меньшее к.п.д., но имеют и  ряд достоинств определяющих области их применения:

·  подшипники, которые по условиям сборки должны быть разъёмными (коленвал);

·  работающие в особо тяжёлых и вибрационных условиях нагрузки (из-за большой поверхности сопряжения цапфы и вала);

·  компактность;

·  прецизионность используются гидростатические и гидродинамические(станки с ЧПУ в производстве электронных плат);

·  высокие скорости вращения - газостатические подшипники.

Конструктивно подшипники скольжения в свою очередь подразделяются  на поверхности с сухим трением, с жидкой смазкой, с газовой смазкой