Определение параметров жесткости зубчатых передач автомобилей и тракторов

При моделировании процессов функционирования технических объектов, содержащих зубчатые передачи, во многих случаях возникает необходимость учета упругих свойств зубчатых зацеплений. Особенно это важно при моделировании высокочастотных вибраций. Цель исследования - разработка методики определения коэффициентов изгибной и контактной жесткостей зубчатого зацепления, необходимых для построения математической модели процесса функционирования зубчатой передачи и оценки ее влияния на эффективность работы технического объекта в целом. Новизна заключается в разработке модели замещения зуба балкой переменного сечения, позволяющей адекватно описывать физические процессы деформации зубчатого зацепления, а также в получении на ее основе расчетных формул для определения изгибной деформации и коэффициента жесткости зубчатого зацепления. Для определения контактной жесткости зубьев использованы новые разработки в области контактных деформаций взаимодействующих механических объектов. Проведены расчеты и построены графики зависимостей коэффициентов изгибной и контактной жесткостей от модуля и нагрузки на передачу. Показано, что коэффициент изгибной жесткости зависит только от модуля и ширины зубчатого венца, но не зависит от нагрузки, тогда как контактная жесткость чувствительна также и к нагрузке, что обусловлено изменением объема деформируемого материала зуба. Предложенные формулы позволяют с приемлемой для практических целей точностью определить параметры упругих свойств прямозубой и косозубой цилиндрических передач с наружным и внутренним зацеплением.

автомобиль, трактор, зубчатая передача, зубчатое зацепление, шестерня, колесо, модуль, делительная окружность, основная окружность, эвольвента, толщина зуба, изгибная деформация, контактная деформация, коэффициент изгибной жесткости, коэффициент контактной жесткости, удельная нормальная жесткость зубьев