Расчет зубьев прямозубых конических передач по контактным напряжениям проводим по той же методике, что и цилиндрических зубчатых передач. В основе расчета лежит формула Герца
(3.63)
где Епр – приведенный модуль упругости материала колес; μ – коэффициент Пуассона; qm – удельная нагрузка; ρпр – приведенный радиус кривизны боковой поверхности зубьев.
Удельная нагрузка распределяется неравномерно по длине зуба конических колес, поэтому за расчетное принимается среднее сечение зуба с нагрузкой qm:
.
(3.64)
Рисунок 3.14 – Схема нагружения зуба
Приведённый радиус кривизны также определяем для среднего сечения зуба с учетом диаметров эквивалентных колес (3.61):
.
(3.65)
Применяя подстановки
; ,
(3.66)
получим
.
(3.67)
Сравнительный анализ полученных зависимостей и аналогичных зависимостей для прямозубых цилиндрических передач показывает, что отличие имеет место только в формуле (3.67) – вместо (u ± 1) используется выражение . Поэтому формула для проверочного расчета (3.14) будет иметь вид
.
(3.68)
где ΘH = 0,85 – поправочный коэффициент, который указывает на пониженную контактную прочность зубьев конических колёс по сравнению с цилиндрическими.
В качестве проектного параметра удобно использовать внешний делительный диаметр колеса. После преобразований выражения (3.68) можно получить
.
(3.69)
Значения de2 регламентированы ГОСТ 12289 – 76.