Напруга вигину в небезпечному перерізі, розташованому поблизу хорди основного кола:
- ширина зубчастого вінця;
- теоретичний коефіцієнт концентрації напружень.
За розрахункові напруги приймають розтягують напруги, так як в більшості випадків втомні тріщини виникають тут. Розмірні величини і незручні для розрахунку. Так як зуби різного модуля геометрично подібні, то величини і висловлюють через безрозмірні величини:
де - модуль зубів.
Підставами ввираженіе (3.19) для розрахунку напружень вигину в небезпечному перерізі значення всіх складових. отримаємо:
де - коефіцієнт нерівномірності навантаження;
- коефіцієнт динамічного навантаження при розрахунку зубів на вигин.
- питома розрахункова окружна сила;
- коефіцієнт форми зуба.
Величина залежить від числа зубів і коефіцієнта зсуву вихідного контуру і визначається за спеціальними графіками. З урахуванням цих позначень умова міцності на вигин запишеться:
Отримана формула (3.21) є основною для перевірочного розрахунку прямозубой передачі. Для проектних розрахунків цю формулу дозволяють відносно модуля. Висловлюючи окружну силу через обертовий момент на шестірні і приймаючи з умови (3.21), знайдемо
де - коефіцієнт. Можна прийняти для прямозубой передачі.
Значення модуля округлюють до найближчого значення з ряду модулів по ГОСТ 9563-60 і за прийнятим значенням модуля знаходять розміри коліс. Ширина шестерні в прямозубой передачі виконується трохи більше номінальної ширини для компенсації неточностей установки в осьовому напрямку.
З формули (3.22) видно, що модуль і, як наслідок, габарити передачі можуть бути зменшені за рахунок підвищення міцності матеріалу коліс, а також шляхом зменшення концентрації навантаження уздовж зуба (зменшення і збільшення).
Колеса з малим модулем зачеплення кращі за умовами плавності і економічності, проте крупномодульних колеса менш чутливі до перевантажень, неоднорідності матеріалу і похибки виготовлення в меншій мірі впливають на міцність зубів. Тому для силових передач значення приймати не слід.
Контрольні питання до лекції №3-4
1. Як зміняться контактні напруги. якщо навантаження (окружна сила) на зубчасту передачу зросте в чотири рази?
2.Вияснілось, що при розрахунках зубчастих коліс на вигин помилково переданий момент був занижений в чотири рази. Щоб передача була працездатна, як треба збільшити модуль?
3. Крутний момент в закритій циліндричній прямозубой передачі збільшений в півтора рази. Як зміниться модуль передачі за інших рівних умов?
4. Визначити нормальну силу в зачепленні зубів. якщо діаметр ділильної окружності 0,06 м, потужність на вхідному валу 7 кВт, кутова швидкість.
5. Контактна напруга в циліндричної прямозубой передачі перевищує допустиме на 20%. Що можна запропонувати для забезпечення працездатності передачі?
6. На малюнку приведена схема багатоступінчастого зубчастого механізму. Якщо число зубів зубчастого колеса 1 збільшити в 2 рази, то як зміниться кутова швидкість колеса?
7. Для тихохідної ступені закритою косозубой зубчастої передачі вибрати матеріал і визначити міжосьова відстань. Дано: крутний момент 1700. передавальне число .