Усилия в прямозубой передаче

При контакте сопряженных поверхностей зубьев прямозубых колес имеет место однопарное зацепление. При этом вся нагрузка передается за счет условно принятой сосредоточенной силы – F_n нормальной к пятну контакта соприкасающихся поверхностей зубьев. При контакте зубьев в полюсе зацепления трение отсутствует и усилие F_n передается без потерь энергии. Зубья перекатываются без скольжения, поэтому F_t1= F_t2.

Разложим нормальное усилие F_n на две составляющие:

F_t2 – окружное усилие, направленное по касательной к начальной (делительной) окружности и

Fr₂ – радиальное усилие, направленное по радиусу к центру вращения зубчатого колеса.

Крутящий момент на ведомом зубчатом колесе создается окружной силой F_t

Т₂ = F_t2· ;

Соответственно

Т₁ = F_t1· ;

Радиальное усилие определяется как

F_r2= F_t2· tg α.

В этих расчетах распределенная по поверхности зуба нагрузка заменяется сосредоточенной, приложенной на делительном диаметре в полюсе зацепления.

Методы нарезания зубчатых колес

При нарезании зубьев используется современный способ получения зубьев – метод обкатки, имитирующий зацепление двух зубчатых колес, одно из которых инструмент, другое заготовка. Режущий инструмент может быть выполнен в виде долбяка – Рис. 3.5, фрезы – Рис. 3.6 или рейки – Рис. 3.7. В процессе нарезания зубьев совмещены движения имитирующие зацепление зубьев и обеспечивающие резание материала. В зависимости от конструкции зубчатого колеса и степени точности зацепления применяется соответствующие инструмент и оборудование.