Силы в зацеплении цилиндрических зубчатых передач.

Для определения нагрузок на валы зубчатых передач цилиндрическими прямозубыми и косозубыми колесами нужно знать силы, действующие в зацеплении. Их можно определить по следующим формулам:

окружные, кН

радиальные, кН

осевые, кН

где β – угол наклона зубьев к образующим делительного цилиндра (для прямозубых колес β = 0);

Т₁, Т₂ – вращающие моменты на ведущем и ведомом, Н∙м;

d_ω1 и d_ω2 – делительные диаметры шестерни и колеса (в некоррегированных передачах делительные и начальные диаметры равны, мм: и т.д.);

α – угол зацепления в нормальном сечении: α = 20⁰.

Как уже отмечалось, F_t21=F_t12, F_r21=F_r12 и F_a21=F_a12 (во второй ступени передачи индексы 1 и 2 заменяются соответственно индексами 3 и 4).

На ведомом колесе направление вектора окружной силы F_t совпадает с направлением вращения, на ведущем - противоположно ему.

Вектор осевой силы F_a параллелен оси колеса. Направление вектора F_a зависит от направления вращения колеса и направления линии зуба (правое, левое). Оно может быть определено по направлению проекции нормальной силы в зацеплении на ось вращения зубчатого колеса.

Векторы радиальных сил у колес с внешним зацепле­нием направлены к оси, а у колес с внутренним зацепле­нием — от оси зубчатого колеса.