Прочность зубчатых колес
Для передач со скоростью более 10 м/с нельзя ограничиваться расчетом на изгиб. Прочность зубчатых колес зависит от точности изготовления и сборки, жесткости валов, режимов работы и т. д. В месте соприкосновения зуба одного колеса с зубом другого колеса возникают контактные напряжения, которые могут привести к интенсивному износу и выкрашиванию зубьев.
Величина контактных напряжений зависит от профиля зуба, от удельных нагрузок на 1 см длины контакта между зубьями и от модуля упругости материала колес. Наибольшие контактные напряжения возникают в полюсе зацепления, где, как правило, начинается выкрашивание зуба. Поэтому зубчатые передачи рассчитывают не только на изгиб, но и на контактное напряжение. Чем больше площадь основания и меньше высота зуба при прочих равных условиях, тем больше прочность зуба на изгиб. Зубья, изготовленные с уменьшенной высотой / по сравнению h нормальным зубом, называются Нормированными.
Коррегирование бывает необходимо в тех случаях, когда одно из зубчатых колес должно иметь очень малое число зубьев. При числе зубьев z = 12 зуб получается подрезанным у основания и, следовательно, ослабленным.
В России применяется принципиально новая система зацепления, для косозубой или шевронной пары, изобретенная М. Л. Новиковым. В этом зацеплении эвольвентный профиль заменен дугами окружностей и поверхности зубьев выполняются круговинтовыми. Профиль зуба шестерни делается выпуклым, а колеса — вогнутым. Линия зацепления расположена не в плоскости вращения, а параллельно оси колес. Зацепление происходит не по прямой линии, а по площадям контакта. Контакт зубьев перемещается не по профилю, а вдоль зуба с постоянной скоростью и углом давления. Это и позволяет очерчивать профиль дугами окружности. Поэтому несущая способность при равных габаритах с эвольвентным зацеплением повышается в 2—3 раза. Недостатками являются значительная сложность изготовления инструментов для фрезерования зубьев и высокая чувствительность зацепления к изменению межцентрового расстояния.



