Силы, действующие в коническом прямозубом зацеплении

При работе конической передачи нагрузка между зубьями передается по площади пятна контакта, причем распределение интенсивности нагрузки по пятну контакта неравномерно. Поэтому условно считают, что вся нагрузка приложена в полосе зацепления и направлена по линии зацепления как общей нормали к рабочим поверхностям зубьев. Ее называют – сила нормального давления F_n. Силу нормального давления раскладывают на три составляющие:

F_t – окружную, F_r – радиальную, F_a – осевую (рисунок 12).

Рисунок 12 – Силы, действующие в коническом зацеплении

Составляющие силы нормального давления вычисляются по следующим зависимостям:

- окружные составляющие (F_t1 и F_t2) на шестерне и колесе соответственно:

, (13)

где: T₁ и T₂ – значения вращающих моментов (Н∙ мм) на шестерне и колесе соответственно;

d_m1 и d_m2, – значения среднего делительного диаметра (мм) шестерни и колеса,

η = 0, 96…0, 97 – коэффициент полезного действия (КПД) конической зубчатой передачи редуктора;

- радиальная составляющая на шестерне, равная осевой составляющей на колесе:

, (14)

где: α - угол главного профиля зацепления (α =20°);

δ ₁ - угол делительного конуса шестерни;

- радиальная составляющая на колесе, равная осевой составляющей на шестерне:

; (15)

- сила нормального давления в зацеплении:

. (16)