Точность расчета

Точность расчетаПричина заключается в том, что эти расчетные формулы составлялись, как правило, на базе экспериментов с зубьями какой-либо одной формы и поэтому применение их к зубьям иной формы дает большие отклонения от опытных данных. Составить одну формулу, которая давала бы удовлетворительные результаты при расчете всех возможных форм зубьев с углом зацепления 20°, невозможно. Если считать, что точность расчета ±10% является приемлемой, то большинство зубчатых колес с числом зубьев 10-40 можно, как показали опыты, рассчитывать математически.

Однако у зубчатых колес с числом зубьев 100 и более отклонения расчетных напряжений от найденных из опыта в случае, если зубья нарезаны инструментом с острым углом при вершине режущих зубьев, могут достигать 30-45%; если же они нарезаны инструментом с зубьями, закругленными по полуокружности, то отклонения будут порядка 10%. Предложенный метод расчета напряжений изгиба с использованием графиков позволяет сразу найти напряжения изгиба у корня зуба с учетом их концентрации, зависящей от формы выкружки. Автор отметил, что этот метод не дает ответа на многие вопросы, встающие перед конструкторами при оценке изгибной прочности зубьев.

Главные из этих вопросов: какова величина действительной нагрузки, какую точку на профиле зуба следует считать точкой приложения нагрузки, какова действительная прочность материала под действием циклических нагрузок и какое влияние оказывают на прочность термическая обработка, качество поверхности, температура и т. д. Поэтому необходимым дополнением к исследованиям, подобным изложенному выше, являются испытания зубьев на изгибную усталость.

Выступая в дискуссии, Якобсон привел зависимость предела усталости при знакопеременном изгибе (симметричном цикле) от предела прочности нецементованных сталей и чугуна, применяемых для изготовления зубчатых колес, а также от метода обработки зубьев.