DSCN0542

118 3. Wytrzymałość przekładni walcowych

[patrz wzór (5.1 II)], przy czym przyjęty tu był model ugięcia płyty wysięgnikowej, j obciążonej siłą F na krawędzi płyty [43]. Wzory operacyjne do obliczenia wykładnika potęgowego WF podane są w pkt. 5.4.4.2.

Jeśli obliczona wartość współczynnika wynosi ponad 1,5, to należy prze- -analizować przyczyny takiego stanu i poprawić konstrukcję przekładni. Projektant powinien tak dobrać cechy konstrukcyjne, aby uzyskać możliwie równomierny rozkład obciążenia wzdłuż zębów.

Warto tu zwrócić uwagę na wpływ sztywności zazębiającej się pary zębów. Sztywność giętna pojedynczego zęba zmienia się. w czasie przyporu wskutek zmiany ramienia siły przemieszczającej się od punktu A do £ (rys. 3.17). Sztywność " zazębienia (pary zębów) wynika z sumowania podatności obu zębów. W przy pad- I ku zębów skośnych już sama zmienna sztywność współpracującej pary zębów I powoduje nierównomierny rozkład obciążenia wzdłuż ukośnej linii styku (rys. I 3.18).

Rys. 3.18. Rozkład obciążenia wzdłuż linii styku zębów skośnych

Rys. 3.17. Przemieszczanie się siły międzyzębnej po wysokości zęba

3.12. Rozkład obciążenia na odcinku przyporu

— współczynnik K_a

Obciążenie w zazębieniu idealnym rokładałoby się równomiernie na wszystkie stykające się pary zębów, znajdujące się w danej chwili w strefie odcinka przyporu. $ W przypadku zębów prostych przenoszone byłoby w równej części przez dwie pary zębów w obszarze dwuparowego przyporu, tj. na odcinku AB oraz DE, a | pełne obciążenie przypadałoby na jedną parę zębów w obszarze jednoparowego X przyporu, tj. na odcinku BD. W rzeczywistym zazębieniu rozdzielenie obciążenia I na współpracujące pary zębów odbiega od teoretycznego i jest zmienne w pewnym [ zakresie w sposób stochastyczny. Na rozkład i zmienność obciążenia na odcinku | przyporu mają wpływ następujące parametry:

—    sztywność zazębienia, zmienna na odcinku przyporu;    _»

-    całkowita siła obwodowa, z uwzględnieniem K_A i K_v, powodująca odkształj jf cenią sprężyste;

—    błędy podziałki zasadniczej;

—    modyfikacja zarysu (cofnięcie zarysu u wierzchołka zęba);

—    szerokość wieńcu zębatego;

—    dotarcie zębów;

—    wielkość (rozmiar) zębów.

Rozdzielenie obciążenia na współpracujące pary zębów oraz zmiany tego obciążenia wzdłuż odcinka przyporu będziemy uwzględniać za pomocą współczynnika K_a. Jest on nieco odmiennie obliczany przy wyznaczaniu naprężeń stykowych (jako K_hJ oraz inaczej przy wyznaczaniu naprężeń w podstawie zęba (jako K_Fl). Przyjmują one wartości od 1,0 do 1,6S w przypadku zębów prostych wykonanych w klasach dokładności uzębienia 6 do 12 oraz wartości 1,0 do 2,0 — przy zębach skośnych w tych samych klasach dokładności. K, = 1 oznacza, że obciążenie rozkłada się równomiernie na wszystkie pary zębów, znajdujące się w strefie odcinka przyporu.

Szczegółowe wzory do obliczania wartości K_Hx i K_Fi podane są w pkt. 5.4.

3.13. Wpływ innych parametrów

Oprócz opisanych poprzednio wpływów, ujmowanych współczynnikami (liczbami wpływu) K_a, K_u, K_p i K_a, zauważa się jeszcze inne dodatkowe oddziaływanie różnych parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych na trwałość uzębienia kół zębatych. I tak na przykład, prędkość obwodowa koła zębatego wywiera nie tylko wpływ na nadwyżki dynamiczne wewnętrzne ujmowane współczynnikiem dynamicznym K„, ale powoduje także zmianę częstości obciążenia zęba, co w przypadku przejścia w zakres bardzo wysokich częstości może obniżać granicę zmęczenia materiału i prowadzić do zmniejszenia trwałości uzębienia.

Trwałość zmęczeniowa uzębień może ulegać zmianom pod wpływem otaczającego środowiska, w którym pracują przekładnie zębate. Naturalnym środowiskiem kół zębatych jest olej smarowy. Różne gatunki oleju i różne dodatki uszlachetniające i polepszające jego smarność oddziałują też na trwałość uzębień. Wpływ rodzaju oleju na trwałość powierzchni zębów ze względu na pitting jest ujmowana w odpowiednich wzorach za pomocą współczynników wpływu smaru Z_L.

Z kolei odporność na zatarcie zębów jest uwarunkowana głównie jakością oleju i sposobem smarowania. Rozwój trybologii oraz elastohydrodynamicznej teorii smarowania przybliża nam te zagadnienia od strony zjawisk fizyko-chemicznych, ale nie udało się jeszcze całkowicie ich poznać i zadowalająco ująć modelem matematycznym w zastosowaniu do kół zębatych.

Olej jako środowisko może wywierać leż wpływ na wytrzymałość zmęczeniową zębów na złamanie. Jak wynika z prac [13] i [42], dodatki olejowe powierzchnio-