Поломка зуба. Расчет зубчатых колес на изгиб

Поломка зубьев связана с напряжением изгиба. Чаще наблюдается выламывание углов зубьев вследствие перегрузок и усталости материала от длительно действующих переменных нагрузок.

Расчет на изгиб сводится к проверке условия a_F< [o_f].

При расчете на изгиб полагают, что в зацеплении находится одна пара зубьев. Зуб рассматривают как консольную балку с силой F_n, при­ложенной к его вершине (рис. 4.3). Под действием силы зуб сжимается и изгибается.

При расчете учитывают суммарное напряжение на растянутой сто­роне. При выводе формулы используют коэффициенты, учитывающие особенность формы зуба и характер действующей нагрузки. Оконча­тельная формула для проверочного расчета на изгиб следующая:

где Y_F2 — коэффициент формы зуба, зависящий от числа зубьев (табл. П2 Приложения);

F_t — окружная сила;

[σ_f] — допускаемое напряжение изгиба,

, где

σ_Fiimb ^— предел выносливости зубьев при изгибе;

K_FC — коэффициент, учитывающий двустороннее приложение на­грузки.

Зуб шестерни у основания тоньше, чем у колеса, поэтому для обес­печения одинаковой прочности шестерню выполняют из более прочно­го материала, чем колесо. Для обеспечения равной изгибочной прочности зубьев шестерни и колеса желательно, чтобы

Расчет ведут для того колеса, для которого меньше.

Рекомендации по выбору пределов выносливости рабочих поверх­ностей зубьев, МПа: