Зусилля в зубчастих циліндричних передачах
При передачі крутних моментів в прямозубой передачі між зубами шестерні і колеса виникають сили взаємодії. При цьому повний тиск на зуб Fn прийнято розкладати на дві взаємно перпендикулярні складові: окружне зусилля Ft. спрямоване по дотичній до основного кола, і радіальне зусилля Fr. яке спрямоване перпендикулярно до осі обертання (рис. 4.16):
Для визначення напрямку зусиль слід враховувати наступне правило: окружне зусилля і повне (нормальне) тиск на зуб веденого колеса завжди збігаються з напрямом окружної швидкості; окружне зусилля і повний тиск на зуб ведучого колеса (шестерні) завжди направлено в сторону, протилежну окружної швидкості шестерні; радіальні зусилля спрямовані до центрів обертання коліс.
У косозубих колесах повне зусилля Fn на зуб прийнято розкладати на три взаємно перпендикулярні складові. Перша складова - окружне зусилля Ft. - спрямована по дотичній до початкового кола; друга - радіальне зусилля Fr - спрямована до центру обертання колеса і третя складова - осьове зусилля Fa спрямована паралельно осі обертання (рис. 4.17). Напрямки окружного і радіального зусиль визначаються як в прямозубих колесах. Напрямок осьового зусилля залежить від напрямку обертання колеса і напрямки гвинтовий лінії зуба (ліве або праве). Окружне зусилля, як і в будь-якому вигляді передач, визначаємо за формулою:
Радіальне зусилля визначаємо, використовуючи значення окружного зусилля
Для визначення напрямку окружного Ft і осьового Fa зусиль можна користуватися схемами, наведеними на рис. 4.18.
Вали і осі призначені для підтримки обертових частин машин. У конструктивному відношенні у валів і осей багато спільного, але в характері їх роботи, а, отже, і в методах їх розрахунку є деякі відмінності.
· Осі не беруть участі в передачі крутного моменту. Вони сприймають згинальні моменти, а іноді і осьові сили. Осі можуть бути обертовими, наприклад вагонна вісь, і невращающейся, наприклад осі роликів в рольганге і ін.
· Вали завжди беруть участь в передачі механічної роботи і сприймають крутний і згинальні моменти, а іноді і осьові сили; це деталі рухливі. Вали відрізняються великою різноманітністю конструкцій.
Вони класифікуються за такими ознаками (рис. 4.38):
· За формою геометричної осі (прямі колінні, гнучкі);
· За профілем поперечного перерізу (круглі, циліндричні, шліцьові, горіння);
· За кількістю опор (консольні або піввісь, двоопорні, Многоопорная);
· За наявністю осьового отвору (суцільні і порожнисті).
Вали і осі виготовляються з вуглецевих і легованих конструкційних сталей різних марок. При виборі матеріалу і відповідної термічної обробки враховуються умови роботи деталі і механічні властивості матеріалу (табл. 4.7).
