Силы в зацеплении цилиндрических зубчатых передач.

Для определения нагрузок на валы зубчатых передач цилиндрическими прямозубыми и косозубыми колесами нужно знать силы, действующие в зацеплении. Их можно определить по следующим формулам:

окружные, кН

радиальные, кН

осевые, кН

где  – угол наклона зубьев к образующим делительного цилиндра (для прямозубых колес  = 0);

Т₁, Т₂ – вращающие моменты на ведущем и ведомом, Н∙м;

 и  – делительные диаметры шестерни и колеса (в некоррегированных передачах делительные и начальные диаметры равны, мм: );

α – угол зацепления в нормальном сечении: α = 20⁰.

Как уже отмечалось, F_t21=F_t12, F_r21=F_r12 и F_a21=F_a12 (во второй ступени передачи индексы 1 и 2 заменяются соответственно индексами 3 и 4).

На ведомом колесе направление вектора окружной силы F_tсовпадает с направлением вращения, на ведущем - противоположно ему.

Вектор осевой силы F_a параллелен оси колеса. Направление вектора F_a зависит от направления вращения колеса и направления линии зуба (правое, левое). Оно может быть определено по направлению проекции нормальной силы в зацеплении на ось вращения зубчатого колеса (рис. 6 в).

Векторы радиальных сил у колес с внешним зацепле­нием направлены к оси, а у колес с внутренним зацепле­нием — от оси зубчатого колеса.

 

 

Силы в зацеплении конических зубчатых передач.

Вконической передаче за расчетное принимают сечение на середине ширины зубчатого венца.

Окружная сила F_t, кH на шестерне и колесе:

где Т₁, Т₂ – вращающие моменты на ведущем и ведомом, Н∙м;

d_m1 и  d_m2  – средний делительный диаметр, мм.

В прямозубой передаче:

радиальные, кН

осевые, кН       

где ,  – половины углов при вершинах делительных конусов шестерни и колеса (обычно + =90⁰);

α – угол зацепления в нормальном сечении:  = 20⁰.

Радиальная сила на шестерне равна осевой силе на колесе - F_r21=F_a12, а осевая сила на шестерне равна радиальной силе на колесе - F_a21=F_r12. Окружные силы F_t21=F_t12.

В конической прямозубой передаче осевые силы направлены всегда от вершин к основаниям конусов.

В передаче с круговыми зубьямиво избежание возможного заклинивания при значительных осевых зазорах в подшипниках необходимо обеспечить направ­ление вектора осевой силы F_alна ведущей шестерне к основанию делительного конуса. Для этого направление вращения ведущей шестерни (если смотреть со стороны вершины делительного конуса) и направление наклона зубьев должны совпадать:

- при левом направлении линии зуба шестерня должна вращаться против хода часовой стрелки, т.е. влево;

- при правом направлении линии зуба шестерня должна вращаться по ходу часовой стрелки, т.е. вправо. При соблюдении этого условия:

радиальная сила на шестерне, кН:

осевая сила на шестерне, кН

где  = 20° – угол главного профиля исходного контура;

 – угол наклона линии зуба в среднем сечении по ширине зубчатого венца.

Если условие не соблюдается (при левом направле­нии зуба ведущая шестерня вращается по ходу часовой стрелки, или при правом направлении линии зуба шестерня вращается против хода часовой стрелки), то в формулах для вычисления F_rl и F_al знаки перед вторыми членами в скобках необходимо заменить на обратные.

Силы на колесесоответственно равны: F_{r 12} = F_{a 2 l} ; F_{a 12} = F_{r 21.}

 

 

Силы в червячном зацеплении.

Для определения нагрузок на валы червячной передачи определяют силы, действующие в зацеплении червяка с колесом:

окружные, кН

радиальные, кН

осевые, кН       

где  и  – делительные диаметры червяка и червячного колеса;

 – осевой угол профиля винта: =20⁰;

 – делительный угол подъема линии витка; .

p_z1 – ход витка.

Трением в червячной передаче пренебрегать не следует. Поэтому

,

где Т₁, Т₂ – вращающие моменты на ведущем и ведомом, Н∙м;

U – передаточное число;

 – КПД передачи ( = 0,75...0,92).

При ведущем червяке направление вектора силы F _{t 12}совпадает с направлением вращения колеса, а вектор силы .F_r21 направлен в сторону, противоположную вращению червяка.

Векторы осевых сил F _tl и F _{a 2}параллельны соответ­ственно оси червяка и оси червячного колеса. Векторы радиальных сил F_{r 21} и F_{r 12} направлены соответственно к оси червяка и к оси червячного колеса.

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1154; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!