Силовые соотношения в цилиндрических зубчатых передачах

При работе зубчатой передачи между зубьями сопряженных зубчатых колес возникает сила давления (рис.3.12), направленная по линии зацепления n-n. Кроме того, от сколь­жения зубьев между ними образуется сила трения , где - коэффициент трения.

Эта сила невелика по сравне­нию с силой , и поэтому при выводе расчетных формул не учитывается, т.е. принимается, что сила взаимодействия между зубьями направлена по нормали к их профилям.

Рис. 3.12.Усилия в прямозубом цилиндрическом зацеплении

Силу F_n раскладывают на окружную F_t и радиальную F_r составляющие, что облегчает расчет реакций в опорах вала. Направление окружной силы для ведущего колеса противоположно направлению его вращения, а для ведомого колеса совпадает с направлением его вращения. Направления радиальных сил у колес с внешним зацеплением направлены к центру, а у колес с внутренним зацеплением - от центра зубчатого колеса.

В прямозубых цилиндрических колесах возникают две составляющие нормальной силы: окружная F_t и радиальная – F_r, величины которых равны (рис.3.12) , ,

где a - угол зацепления.

Для нормального зубчатого зацепления значение a на делительном диаметре постоянно и равно a= 20 .

Рис. 3.13. Усилия в косозубом цилиндрическом зацеплении

Сила давления между зубьями прямозубой цилиндрической передачи находится из соотношения: .

Для косозубой и шевронной цилиндрической передачи силу в зацеплении раскладывают на окружную , радиальную к осевую

(рис. 3.13), составляющие значения которых равны:

где = 20°- угол зацепления в нормальном сечении, - угол наклона зубьев к оси зубчатого колеса.