ПРЕДИСЛОВИЕ

Уточнение методов расчета на прочность зубьев зубчатых передач имеет большое значение для машиностроения, поскольку размеры зубчатых пар, а следовательно, габариты, вес, а также в значительной степени и стоимость передач определяются этими расчетами. В связи с важностью затронутой проблемы в СССР и заграницей проводятся большие теоретические и экспериментальные исследования, направленные к уточнению методов расчета. За время, прошедшее после написания второго издания брошюры, накопилось много опытных данных, на основании которых представилось необходимым внести существенные изменения в методы расчета зубчатых передач на прочность.

Остановимся кратко на основных отличиях третьего издания от второго.

Уточнены, причем в основном в сторону повышения, величины допускаемых контактных напряжений.

Во втором издании расчетная величина коэффициента контактных напряжений принималась для косозубых передач равной среднему арифметическому от соответствующих величин коэффициентов для шестерни и колеса. Наши исследования показали, что такой расчет справедлив только для некорригированных передач, но и в этом случае не при всех значениях чисел зубьев. Необходимые уточнения, связанные с этим вопросом, изложены в настоящем издании.

Существенные изменения внесены в расчеты зубьев на изгибу для которых приведены коэффициенты формы, позволяющие определить местные напряжения.

На основании многочисленных экспериментов, проведенных в лаборатории Ленинградского совнархоза, установлено, что нагрузочная способность эвольвентных косозубых передач, лимитируемая сопротивлением выкрашиванию, выше, чем у прямозубых в среднем на 35%. В связи с этим в третьем издании допустимые нагрузки косозубых передач существенно увеличены по сравнению со вторым изданием.

Ранее в наших расчетах величины допускаемых нагрузок для косозубых передач давались заниженными.

Объясняется это положение следующими причинами. При установлении нагрузочной способности, определяемой выносливостью рабочих поверхностей зубьев, за предельную обычно принимается та нагрузка, при которой непрогрессирующее выкрашивание распространяется на некоторую заранее установленную небольшую часть поверхности ножек. Теоретически и экспериментально обосновано, что использование этого критерия для косозубых передач приводит к существенному занижению нагрузочной способности. Другой причиной занижения нагрузочной способности косозубых передач является завышение роли концентрации удельных нагрузок к полюсу, вызванной повышенной в этом месте жесткостью зубьев и меньшим износом их поверхностей в период приработки.

При расчете рабочих поверхностей зубьев косозубых передач величина коэффициента, которым учитываются динамические нагрузки, вызываемые погрешностями изготовления, принята равной единице при окружной скорости до 15 м/сек.

Все эти уточнения привели в своей совокупности к тому, что величина допустимой нагрузки косозубых передач в настоящей методике выше, чем в других используемых у нас методах расчета, в среднем на 25—40%. Что же касается паспортных мощностей редукторов общего назначения, то при использовании настоящей методики они уверенно могут быть повышены в 1,5—2 раза, а в отдельных случаях и в большее число раз.

Величина предельной нагрузки косозубых передач, лимитируемой изломной прочностью зубьев, существенно зависит от степени прилегания зубьев. Это положение отражено в настоящем издании.

Учитывая большие преимущества косозубых передач в сравнении с прямозубыми, мы считаем необходимым рекомендовать еще в большей степени внедрять косозубые передачи за счет прямозубых независимо от величины окружной скорости. В силовых приводах отказ от косозубых передач может быть оправдан только при отсутствии возможности изготовления, что, например, может иметь место в случае передач с внутренними зубьями и при отсутствии возможности обеспечить рациональную конструкцию узлов, воспринимающих осевые нагрузки.

Наши исследования показали, что применяемый в настоящее время метод расчета передач, находящихся под действием переменных нагрузок, неточен, и отклонения от действительного результата могут быть очень значительными. Этот вопрос в настоящем издании получил необходимое освещение, благодаря чему появилась возможность в ряде случаев существенно увеличить нагрузочную способность передач.

В заключение отметим, что упрощение изложенных в брошюре расчетов проведено в основном за счет использования графиков, облегчающих труд конструктора, и построения зависимостей, обеспечивающих минимальную затрату времени на вычисления. Что же касается результатов расчета, то в большинстве случаев они ближе отражают существо дела, чем, например, расчеты, выполненные с использованием методики, указанной в литературе [3, 7], и точнее расчетов, приведенных в предыдущих изданиях настоящей брошюры.

Автор

Назад, на страницу описания