Расчет зуба внутреннего зацепления на изгиб
К расчету на прочность шестерен внутреннего зацепления в полной мере относится все сказанное в разделе о расчете прямого зуба внешнего зацепления. Все данные, приведенные там, полностью приложимы к внутреннему зубу с изменениями, вытекающими из иной геометрической формы. Приведем окончательные формулы, не повторяя теоретических соображений.
При изготовлении прямозубых шестерен методом обкатки червячной фрезой последняя устанавливается под таким углом к горизонту, чтобы режущие нитки червяка лежали в вертикальной плоскости.
Если мы установим фрезу под углом к горизонту, то в процессе обкатки фреза будет описывать на цилиндре заготовки не прямую вертикальную линию (образующую), как ранее, а винтовую с соответствии с этим зуб шестерни получит форму винтовой линии — спирали; Такой зуб принято называть косым зубом. Изготовление шестерни с косым зубом, как наружным, так и внутренним, возможно не только на станках, работающих червячной фрезой, но и на долбежных станках.
В обоих случаях станки должны иметь специальный дифференциал для поворота заготовки.
Долбление производится специальным долбяком с косым зубом.
Полученные таким образом шестерни имеют по сравнению с прямозубыми некоторые преимущества.
Так, при достаточной длине зуба в сцепление могут вступить одновременно несколько зубьев; передача вращения происходит более плавно, динамические нагрузки в зубьях, возникающие как следствие неточностей изготовления шестерен, меньше. Вместе с тем они имеют серьезный недостаток, для объяснения которого рассмотрим распределение усилий, возникающих в паре сцепляющихся зубьев.
На зуб шестерни действует усилие, нормальное к боковой поверхности зуба. Если зуб наклонен к оси шестерни под углом (угол спирали), то сила должна лежать в плоскости, перпендикулярной касательной к зубу.