Calculation of Forces in Spiroid Gearing Using the Results of Physical Modeling

Abstract

Рассмотрены результаты физического моделирования контакта в спироидном зацеплении, позволившие установить адекватные реальным условиям значения коэффициентов трения скольжения в зацеплении. Рассмотрены две модели для расчета действующих в зацеплении сил. В первой модели предполагается, что нагрузка распределяется по участкам линий сопряженного контакта, сама модель пригодна для реализации в программе автоматизированного расчета передачи. Вторая модель, предназначенная главным образом для расчета «вручную», предусматривает передачу всего вращающего момента в условной средней точке поля зацепления. Приведена оценка ее точности, показавшая, в частности, что она вполне приемлема для стандартно спроектированных однозаходных спироидных передач. Даны результаты расчета сил в спироидном зацеплении при различных значениях коэффициента трения скольжения, полученных при физическом моделировании при различных скоростях скольжения и заданном контактном напряжении в зацеплении. По результатам представлены графики осевых, радиальных и окружных сил, действующих на звенья и необходимых для расчета валов и их опор. Исследование показало, что использование результатов физического моделирования контакта при расчете сил, действующих в спироидном зацеплении, дает возможность более адекватно рассчитать силы, действующие на звенья передачи и необходимые для расчета валов и их опор. Особенно это важно для осевой и окружной (тангенциальной) составляющих силы, действующей на червяк, и для радиальной составляющей силы, действующей на колесо. Полученные результаты также дали дополнительные доводы в пользу спироидных передач по сравнению с червячными при низких скоростях вращения звеньев и при малых передаточных отношениях.