Коэффициента концентрации нагрузки Kb. Концентрация или неравномерность распределения нагрузки по длине зуба связана с деформацией валов, опор и самих зубчатых колес, а также с погрешностями изготовления передачи. Поясним это сложное явление на примере, учитывающим только прогиб валов.
На рисунке изображено взаимное расположение зубчатых колес при деформированных валах в случаях:
1. симметричного; 2. Несимметричного; 3. консольного расположения валов.
В первом случае - перекоса нет - самый благоприятный случай.
При несимметричном и консольном расположении опор, колеса перекашиваются на угол g, что приводит к нарушению правильного касания зубьев.
При этом нагрузка перераспределяется соответственно с деформацией отдельных участков зубьев. Отношение:
где qcp — средняя интенсивность нагрузки.
При прочих равных условиях влияние перекоса увеличивается с увеличением ширины колеса bw.
Коэффициент динамической нагрузки ,
. Выше было указано выше, что погрешности нарезания зубьев являются причиной непостоянства мгновенных значений передаточного отношения. Это значит что при w1 = const, w2 ¹ const.
|
|
В зацеплении появляется дополнительный динамический момент, где J — момент инерции ведомых масс. Основное влияние на значение динамических нагрузок имеют ошибки основного шага pb. На рис. изображен случай зацепления, при котором шаг колеса больше шага шестерни, т. е. рb2>рb1.
По закону эвольвентного зацепления i = dw2/dw1= const при постоянном положении полюса зацепления или при положении всех точек зацепления на линии зацепления А1, А2. Если рb2>рb1, то вторая пара зубьев вступает в зацепление в точке b' до выхода на линию зацепления в точку b. При этом изменяется мгновенное значение передаточного отношения.
В точке b' происходит так называемый кромочный удар, который не только увеличивает динамическую нагрузку, но также способствует задиру поверхности зубьев. Для уменьшения эффекта кромочного удара применяют фланкированные зубья, у которых верхний участок эвольвенты выполняют с отклонением в тело зуба (на рис. показан штриховой линией).
Значение дополнительных динамических нагрузок зависит от значения ошибки шага, окружной скорости, присоединенных масс упругости зубьев и пр.
При pb2< pb1 появляется серединный удар. Для нарезания флакированных зубьев применяют тот же зуборезный инструмент, но при исходным контуре со срезами. Коэффициент Кv. определяют по формуле
где qv — удельная динамическая нагрузка; q — удельная расчетная рабочая нагрузка в зоне ее наибольшей концентрации.
Расчет значений Кv не менее сложен, чем расчет Кb. Для приближенной оценки рекомендуют. Значения Кv несколько меньше при высокой твердости материала. Это объясняется не уменьшением qv, а увеличением q вследствие увеличения допускаемых контактных напряжений.
|
|