Расчет на износ прямобочных зубчатых соединений, соединений эвольвентного и треугольного профилей

Расчеты и эксперименты показывают, что при работе шлицевых (зубчатых) соединений происходят скольжение и износ, связанные с зазо­рами и контактными деформациями. Износ резко увели­чен при повышенных зазорах, в зубчатых колесах малых диаметров, в паразитеных колесах и ременных шкивах, где радиальные нагрузки повышены.

Расчеты показывают, что очень большой износ должен быть в шлицевых соединениях шкивов, так как в условиях больших скольжений эти соединения плохо смазываются. Наблюдения в эксплуатации полностью подтверждают этот вывод. Эффектив­ным средством повышения долговечности шлицевых соединений является уменьшение зазоров и упрочнение рабочих поверхностей.

Зубчатые соединения выходят из строя из-за повреждения рабочих поверхностей: износа, смятия, заедания. По форме расчет представляет собой расчет на смятие, а допускаемое давление следует выби­рать в соответствии с видом повреждения.

Условие износостойкочти по напряжению смятия (рисунок 2.29) (преимущественно используется в качестве проверочного):

;

где – вращающий момент, H·м;

– длина соединения;

- статический момент единицы длины рабочей поверхности шлицев относительно оси вала:

где – число зубьев;

– рабочая высота зубьев, мм;

- средний по высоте зуба диаметр, мм;

– допускаемое напряжение.

Для прямобочного профиля

Для эвольвентного профиля приближенно .

Для треугольного профиля с диаметрами окружностей вершин зубьев вала D₁ и ступицы (рисунок 2.30): .