DSCN0534

102 3. Wyiraymiiłoić przekładni w tikowych

Wydzielając niektóre parametry we wzorze (3.17), możemy napisać:

_ _ f~F m+ I

P"C -Z_EZ_HJ— — .    (3.l7b)

gdzie Z_t jest współczynnikiem sprężystości materiału:

*'^mWE3;L3\	(3.18)
' \ ^El ^E2 )
a dla v, = vj = 0.3 oraz £ według wzoru (3.12)
Zt - yai75£;	(3.l8a)
ZH jest współczynnikiem geometrii w strefie nacisku:
BE;:- 2„_ /*_. ysinawcosaw	(3.19)

Należy tu wspomnieć, zgodnie z teorii) Hertza, o pojawiających się pod powierzchnią styku naprężeniuch tnących, które osiągają maksymalną wartość r = 0,295p„ na głębokości = 0,39Sc. Wartości te zmieniają się pod wpływem sił tarcia międzyzębnego, zmieniając także obraz rozkładu nacisków stykowych. Również olej smarujący powierzchnie stykających się zębów wywiera istotny wpływ na rozkład nacisków rzeczywistych.

Mechanizm wykruszania zmęczeniowego, czyli pittingu, nie został jeszcze dostatecznie wyjaśniony, ale wiadomo, że zasadniczą rolę odgrywają tu cyklicznie zmienne naciski stykowe. W przypadku kół zębatych z jednakowych materiałów, pitting pojawi się wpierw na zębach zębnika w strefie poślizgu ujemnego, przy największych naciskach stykowych. Na linii zazębienia odpowiada to odcinkowi przyporu od punktu B do C.

Naprężenia w warstwie wierzchniej zębów, pojawiające się cyklicznie w ruchu eksploatacyjnym kół, będziemy dalej nazywać naprężeniami stykowymi, oznaczając je symbolem o_H0 — jako naprężenia stykowe nominalne oraz symbolem <r„ — jako naprężenie stykowe rzeczywiste, uwzględniające dodatkowe obciążenia eksploatacyjne.

Naprężenia stykowe nominalne <r„₀ pochodzą od nominalnej siły obwodowej F i do ich obliczenia wykorzystamy wzór (3.17b) oraz informacje z praktyki eksploatacyjnej i doświadczeń o miejscu pojawiania się pittingu. Odpowiedni zapis przybierze postać:

^aHo ^m 2jZh lj~j Z|Z|Zf ■ Puc Za Z_c .    (3.20)

V^w.i ^u

Współczynnik Z* uwzględnia zamianę krzywizny w biegunie zazębieniu C na

krzywiznę w wewnętrznym punkcie jednoparowego przy por u B, według zależności:

Naprężenia w punkcie przyporu B st| miarodajne, pod warunkiem że punkt ten leży w obszarze ujemnego poślizgu. W przypadku z, > 20 i najczęściej stosowanej korekcji dodatniej można przyjąć w przybliżeniu Z_n = I.

Współczynnik Z, ujmuje wpływ liczby przyporu, z kiónj wiąże się efektywna długość linii styku zębów i efektywny obszar styku zębów. Odpowiednie wzory podano w rozdz. 5 [(5.95) i (5.96)].

Współczynnik Z„ uwzględnia doświadczalnie stwierdzony korzystny wpływ pochylenia zębów skośnych na ich nośność stykową [wzór (5.97)].

Rzeczywiste naprężenia stykowe <x_H są większe od nominalnych ®_H0 wskutek występowania w eksploatacji dodatkowych obciążeń, ujmowanych za pomocą współczynnika eksploatacji K. Aby nic dopuścić do uszkodzenia pittingowego, naprężenia <r„ nic mogą przekroczyć naprężeń stykowych dopuszczalnych a_Hf, zależnych od rodzaju materiału kól, uwarunkowań technologicznych i wpływów eksploatacyjnych, w szczególności zaś warunków smarowania. Powyższe stwierdzenia zapiszemy w ogólnej postaci:

— o_{H0 v}/x

~ ^IIO V

13.22)

gdzie K_a, K_v, Kp i K, to współczynniki przeciążeń pojawiających się w eksploatacji (objaśnione w pkt. 3.8 i 5.3).

Sposób wyznaczania dopuszczalnych naprężeń stykowych o_Hr podano w pkt

5.3.3.

Warto tu zauważyć, że wyrażenie F/(bd_wl) pod pierwiastkiem wzoru (3.17) lub wyrażenie 2TJ[bm\) we wzorze (3.17a) wyznacza umowne obciążenie od nominalnej siły obwodowej F, przypadające na jednostkę umownej powierzchni przekroju zębnika, i wielkość tę nazwiemy wskaźnikiem obciążenia nominalnego:

(3.23)

W praktyce przyjmuje on wartości w szerokim zakresie 0,5 -r 10 MPa, zróżnicowane dla określonych grup przekładni, a informacje statystyczne na ten temat wykorzystuje się przy projektowaniu nowych przekładni.

Jeśliby wprowadzić do wzorów (3.17) i (3.17a) wartości dopuszczalnego nacisku stykowego , to można by obliczyć wymagane wymiary zębnika - szerokość b i średnicę d_wl, a właściwie iloczyn tych wielkości bd_w, lub bdi_t. Na ogól jednak naciski w biegunie zazębieniu C nie są miarodajne i w dokładnych obliczeniach trzeba będzie uwzględniać je np. w punkcie jednoparowego przyporu B. Oprócz tego muszą być uwzględnione rzeczywiste warunki ruchowe (wzory Hertza dotyczą walców nieruchomych), dokładność wykonania i inne jeszcze oddziaływania sygna-