У косозубого колеса расстояние между зубьями можно мерить в торцовом сечении и нормальном сечении. В первом случае получают окружной шаг Pt, во втором нормальный шаг P.
Помимо торцевого у косозубых передач есть еще осевое перекрытие , где Px – осевой шаг, равный расстоянию между одноименными точками двух смежных зубьев измеренному в направлении оси колеса.
Особенности геометрии определяют отличия условий работы косозубой передачи:
1) линия контакта на косозубом колесе расположены || оси вращения под углом θ к полюсной линии
2) в отличие от прямозубой в косозубой передаче зубья входят в зацепление не сразу по все длине, а постепенно. Увеличивается время контакта одной пары зубьев. Чем больше угол наклона линии зуба, тем выше плавность в зацеплении.
3) нагрузка по длине контактной линии распределяется пропорционально суммарной жесткости зубьев шестерни и колеса. При контакте одним из сопряженных зубьев в вершине жесткость меньше и нагрузка меньше.
4) в косозубой передаче в зацеплении участвуют одновременно 2-3 пары зубьев, поэтому суммарная длина контактных линий больше, чем у прямозубых.
5)Соотношение между радиусами кривизны контактирующих зубьев в косозубой передаче более благоприятно .
43. Понятие "приведенное зубчатое колесо" и приведенное число зубьев косозубых цилиндрических колес. Коэффициент, учитывающий форму зуба косозубого цилиндрического зубчатого колеса.
Расчетным является сечение N — N, нормальное к направлению зуба. В этом сечении определяют параметры эквивалентного колеса, которые используются при расчете на прочность. Профиль зуба косозубого колеса соответствует профилю эквивалентного прямозубого колеса с радиусом, равным радиусу кривизны эллипса по малой оси . Большая полуось эллипса , малая — , радиус кривизны . Так как диаметр эквивалентного прямозубого колеса , то эквивалентное число зубьев
,
Где z –число зубьев косозубого колеса. При расчете на прочность косозубые колеса заменяют на прямозубые с эквивалентным числом зубьев. С увеличением угла β эквивалентные параметры возрастают, что способствует повышению прочности передачи.
Коэффициент формы зуба не зависит от размеров зубьев, уменьшается с увеличением коэффициента смещения исходного контура x и с увеличением эквивалентного числа зубьев zv.
Особенности расчета косозубых и шевронных колес на сопротивление контактной и изгибной усталости. Чем обуславливается повышение нагрузочной способности косозубых и шевронных передач по сравнению с прямозубыми.
Контактная усталость:
В косозубых и шевронных передачах зубья входят в зацепление постепенно. Расчет проводят с учетом геометрии в сечении, нормальном к направлению зуба. Результирующая сила в нормальной плоскости на делительной окружности . Суммарная длина контактных линий , . Радиус кривизны эвольвенты в полюсе зацепления в нормальном сечении .
Ψab – коэффициент относительной ширины колеса, KH – коэффициент нагрузки. Условие контактной прочности , максимальное расчетное напряжение , T1П – максимальный вращающий момент на шестерне, T1 – вращающий момент на шестерне, принятый при расчетах на выносливость при изгибе.
На изгибную усталость:
Для косозубых и шевронных передач характерно повышенное сопротивление усталости при изгибе.
- коэффициент, учитывающий торцевое перекрытие.
- коэффициент, учитывающий наклон зуба, получен экспериментально. - коэффициент осевого перекрытия.
Прочность зубьев при однократной нагрузке .
Максимальные расчетные напряжения , Tmax – максимальный вращающий момент на шестерне, T – вращающий момент на шестерне, принятый при расчетах на выносливость при изгибе.