Понятие о расчетной нагрузке.

Вследствие неточности изготовления, монтажа зубчатых колес, а также из-за прогиба валов, фактическая (расчетная) нагрузка в зацеплении больше, чем дают формулы (1)-(3). Поэтому расчетная нагрузка определяется следующим образом:

, где коэффициент нагрузки,

Коэффициент концентрации нагрузки ( ) по длине зуба, учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине зуба.

 

b

 

 

 

Величина зависит от:

1. расположения зубчатых колес относительно опор;

2. относительной длины зуба;

3. твердости материала.

Коэффициент динамичности ( ) учитывает ударное приложение нагрузки. Зависит от величины зазора между зубьями, а значит от степени точности изготовления передачи, от окружной скорости вращения.

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями () вводится в расчет только для косозубых передач, т. к. нагрузка передается как min 2 парами зубьев. Зависит от тех же факторов, что и.

Виды разрушения зубьев и критерий работоспособности зубчатых передач.

При работе передачи зубья подвергаются циклической нагрузке(циклическому нагружению), т. е. по отнулевому или пульсирующему циклу.

1. Выкрашивание поверхностных слоев зуба (материал крошится с образованием мелких раковин, ямок на поверхности зуба).

Причина: длительные циклические контактные напряжения. Такой вид нагружения характерен для быстроходных, хорошо смазываемых, закрытых от попадания загрязнения, передач.

2. Поломка зуба.

Причина: длительные циклические напряжения изгиба. Такой вид разрушения характерен в закрытых передачах при больших перегрузках, в открытых передачах (из-за загрязнений зубьев).

3. Износ зубьев – уменьшение поперечного сечения зуба. В открытых передачах.

4. Задир (схватывание, заедание).

Причина: большие удельные давления при перегрузках выдавливают масленую пленку из зоны контакта, при этом образуются местные молекулярные сцепления (сваркой) и выров частичек металла.

Как показывает опыт эксплуатации зубчатых передач, наиболее распространенными видами разрушения зубьев являются выкрашивание и поломка. Поэтому основным критерием работоспособности является прочность: контактная и на изгиб.

Проектный расчет: известны нагрузки, необходимо сконструировать передачу.

Проверочный расчет: известна конструкция передачи, нагрузки, необходимо проверить выдержит ли передача.

Проектный расчет ведется по , проверочный по и напряжениям изгиба .

Для открытых передач проектный рaсчет выполняется по напряжениям изгиба.