Obliczanie zębów na docisk

Wielkość nacisku międzyzębnego ograniczona jest nie tylko niebezpieczeństwem wyłamania zębów, ale również obawą przed zbyt wczesnym zniszczeniem powierzchni zębów. Zniszczenie takie może zaś nastąpić albo w wyniku przekroczenia granic wytrzymałości materiału, objawiającego się pęknięciami powstałymi tuż pod powierzchnią zębów, albo w wyniku przerwania warstwy oleju, lub zaistnienia takich warunków zazębienia, które prowadzą do powstania lokalnych zgrzein, to znaczy są przyczyną tak zwanego zatarcia zębów.

Jakiekolwiek są przyczyny zniszczenia powierzchni zębów decydującą rolę odgrywa zawsze jednostkowy nacisk międzyzębny, kształt powierzchni zębów w najbliższym sąsiedztwie linii styku zębów, rodzaj i obfitość olejenia oraz szybkość i kierunek zmian, jakim podlegają linie styku zębów.

Jak już wiadomo z poprzednich rozważań, niektóre z wyżej wymienionych czynników są wielkościami okresowo zmiennymi. Linie styku zębów zmieniają na przykład okresowo zarówno swą długość, jak i położenie. W związku z tym zmienia się również okresowo sztywność zazębienia. Biorąc zaś jeszcze pod uwagę zmienność obciążenia zębów łatwo dojść do wniosku, że nawet w idealnie wykonanej przekładni obciążenie jednostkowe zęba, tzn. obciążenie przypadające na jednostkę długości linii styku zębów, nie jest ani stałe, ani jednorodne. Jeśli wziąć jeszcze pod uwagę, że wraz ze zmianą położenia linii styku zębów zmienia się również i kształt powierzchni zębów w najbliższym sąsiedztwie linii styku zębów oraz że każda przekładnia wykonana jest z pewnymi, choćby małymi błędami, to łatwo dojść do wniosku, że wszelkie obliczenia, określające odporność uzębienia na uszkodzenia powierzchni zębów, muszą z konieczności rzeczy opierać się na określeniu tylko pewnych wartości średnich, charakteryzujących tę odporność.

W obliczeniach zębów na docisk, podobnie więc, jak i w obliczeniach zębów na zginanie, łatwiej jest posługiwać się wielkościami, które charakteryzują podobieństwo przekładni obliczanej do przekładni, której odporność na uszkodzenia powierzchni zębów jest znana, aniżeli określić rzeczywiste wartości poszczególnych czynników, które na tę odporność wpływają. Innymi słowy, w obliczeniach zębów na docisk, podobnie jak w obliczeniach zębów na zginanie, niebezpiecznie jest korzystać z różnych źródeł dla doboru pozornie tych samych wielkości we wzorach obliczeniowych. Z uwagi bowiem na umowny w pewnym sensie charakter dopuszczalnych naprężeń, można przez to popełnić dość znaczny błąd. Korzystając ze wzoru obliczeniowego należy dobierać raczej wszystkie współczynniki według zaleceń jednego autora. Nie oznacza to oczywiście wcale, że nie trzeba porównywać wyników otrzymanych z obliczeń według danych zaczerpniętych z różnych źródeł. Odwrotnie, takie porównania należy przeprowadzać, tylko wtedy bowiem można wyrobić sobie pogląd co do zakresu warunków pracy, dla jakich należy stosować zalecenia zaczerpnięte z pracy poszczególnych autorów.

Wyznaczenie maksymalnego nacisku międzyzębnego, podyktowanego obawą przekroczenia granic wytrzymałości materiału tuż pod powierzchnią zębów, najlepiej jest oprzeć na podobieństwie zjawisk, zachodzących w uzębieniu przekładni, ze zjawiskami zachodzącymi przy ściskaniu walców.