Нагрузки, действующие на валы

Рассмотрим: как нагружаются валы цилиндрической прямозубой передачи, заменяя распределённую по длине зуба нагрузку на сосредоточенную силу нормального давления F_n, приложенную к середине длины зуба. Для удобства анализа разложим силу нормального давления на зуб на две составляющие: окружную F_t и радиальную F_r силы (рис. 5.4).

Как только на входной вал передачи подают вращающий момент T₁, сразу в зацеплении возникают силы нормального давления на зуб. Радиальные составляющие сил нормального давления на зубья колеса и шестерни сжимают зубья, т.к. направлены по радиусу к центру шестерни (и колеса).

Окружные составляющие силы F_n участвуют в передаче вращающего момента от шестерни к колесу, от входного вала передачи к выходному валу.

Как видно из рис. 5.4, вал скручивается на участке от хвостовика до точки приложения окружной силыF_t1, т.к. она направлена навстречу вращению вала. Сила F_t1 является реактивной со стороны зуба колеса.

Окружная сила F_t2 равна по величине, но противоположна по направлению относительно силы F_t1. Окружная сила F_t2 совпадает с направлением вращения выходного вала передачи,т.к. является движущей силой, заставляющей вращаться колесо. Выходной вал передачи нагружается вращающим моментом на участке от сечения, соответствующего точке зацепления, до торца хвостовика.

Рис. 5.4. Нагрузки, действующие на валы цилиндрической прямозубой

передачи

Силы в зацеплении воздействуют на вал, вызывая максимальный изгиб в сечении, проходящем через точку зацепления (см. рис. 5.4, б, в). В опорах валов от этих сил возникают реактивные радиальные силы, которые через подшипники передаются на корпус машины.

Дата добавления: 2015-07-13