Tytuł pozycji:
Model dynamiczny przekładni zębatej walcowej z uwzględnieniem tarcia w zazębieniu
W artykule przedstawiono prosty model dynamiki przekładni zębatej traktowanej jako para współpracujących kół zębatych. Jest to tzw. model izolowany. W modelu tym uwzględniono nie tylko sprężystość i tłumienie zębów współpracujących, ale także tarcie w zazębieniu. Założono, że zwrot sił tarcia w punktach styku zębów jest przeciwny do zwrotu prędkości poślizgów w tych punktach styku. Stąd podobnie jak prędkości poślizgów, siły tarcia zmieniają zwrot w biegunie zazębienia. Zamieszczono równania dynamiczne modelu bez uwzględnienia i z uwzględnieniem tarcia, dzięki czemu możliwe było wyznaczenie wpływu tarcia na dynamikę przekładni zębatej. Sztywność zazębienia wyznaczono wykorzystując zależność Cai’a oraz metodę B normy ISO 6336. Z równań dynamiki wyznaczono przebieg drgań skrętnych zębnika i koła w zależności od wartości współczynnika tarcia μ=0, μ=0,02 oraz μ=0,03 i wyznaczono odpowiadający im współczynnik dynamiczny przekładni. Wraz ze wzrostem współczynnika tarcia wzrastała wartość dynamicznego współczynnika KV.
A simple model of gear dynamics is presented in the paper. The gear is considered for simplicity as a pair of gear wheels. In general, it is so called isolated physical system. However, in the system not only elasticity and dumping of meshing teeth but also friction between teeth were taken into account. Therefore, in the contact point, the directions of slip velocity and friction force are converted for the opposite ones. The dynamical equations were derived for the discussed model for two cases: taking or not taking into account of friction phenomenon. Based upon the assumed approach, it was possible to determinate an influence of friction on the dynamical properties of the gear. The meshing stiffness was determined based on Cai’s formula and the B method given in ISO 6336 standard. Based on the dynamical equations, the course of torsion vibrations of the pinion and the wheel (depending on the friction coefficient μ = 0, μ = 0.02 and μ = 0.03) were calculated. The adequate dynamic coefficients of the gear were calculated. It was observed that the greater is the friction coefficient – the higher is the dynamic coefficient KV.