Page 239 - 978-620-0-64375-9_Classical

24.Работоспособность зубчатых передач и его изношение, напряжение и
силы в зацеплении прямозубых цилиндрических колес.
24.1. Работоспособность зубчатых передач и его изношения
24.2. Напряжения и силы в зацеплении прямозубых цилиндрических колес
Ключевые слово – работоспособность, критерия, прочность, контактный
прочность, вращающий момент, нормальная сила, сила трения, напряжения,
осевая сила.
24.1. Работоспособность зубчатых передач и его изношения
Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач.
Основными критериями работоспособности зубчатых передач являются
контактная прочность (прочность – способность детали выдерживать нагрузки
без разрушения) рабочих поверхностей зубьев и прочность зубьев при изгибе.
Расчеты по этим критериям наиболее полно разработаны для стальных
закрытых хорошо смазываемых эвольвентных зубчатых передач. Согласно
ГОСТу 21354-87 выполняют следующие расчеты:
1. Расчет на контактную прочность рабочих поверхностей зубьев:
- расчет на сопротивление усталости для предотвращения прогрессивного
выкрашивания;
- расчет для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого
разрушения поверхностного слоя при действии кратковременной
максимальной нагрузки.
2. Расчет зубьев на прочность при изгибе:
- расчет зубьев на сопротивление усталости при изгибе;
- расчет зубьев на предотвращение остаточных деформаций или поломки при
действии кратковременной максимальной нагрузки.
Важными показателями качества зубчатых передач являются уровни вибраций
и шума, которые связаны с пересопряжением (входом в зацепление) зубьев,
периодически повторяющейся ошибкой шага зубьев, искажением (огранкой)
профилей зубьев. Основные средства борьбы с шумом в зубчатых передачах:
совершенствование зубоотделочных операций (повышение точности),
переход на косозубые передачи, фланкирование. В механизмах, к которым
предъявляют высокие требования по уровню шума (системы
жизнеобеспечения космонавтов, бытовая техника и др.), одно из зубчатых
колес изготавливают из полимерных материалов.
Условия работы зуба в зацеплении. При передаче вращающего момента (рис.
8.9) в зацеплении кроме нормальной силы Fn действует сила трения FTp=Fnf,
связанная со скольжением. Под действием этих сил зуб находится в сложном
напряженном состоянии . Решающее влияние на его работоспособность
оказывают два основных напряжения: контактные напряжения σH и
напряжения изгиба σF. Они изменяются во времени по некоторому
прерывистому отнулевому циклу.
Поломка зубьев. Наиболее опасный вид разрушения, приводящий к выходу из
строя передачи и часто к повреждению других деталей (валов, подшипников).
233