Точность зубчатых передач.
Область применения
Зубчатые передачи являются наиболее распространёнными типами механических передач. Они находят широкое применение во всех отраслях машиностроения, в частности в металлорежущих станках, автомобилях, тракторах, сельхозмашинах и т.д., в приборостроении, часовой промышленности и др. Их применяют для передачи мощностей от долей до десятков тысяч киловатт при окружных скоростях до 150 м/с и передаточных числах до нескольких сотен и даже тысяч, с диаметром колёс от долей миллиметра до 6 м и более.
4.2
Цилиндрические зубчатые передачи.
Краткие сведения по геометрии и кинематике
Зацепление зубчатых колес эквивалентно качению без скольжения окружностей с диаметрами dwX и dw2 (рис. 11.2). Эти окружности называются начальными. Точка их касания Π называется полюсом зацепления. Полюс лежит на линии, соединяющей оси колес О, и 02. Расстояние между осями колес aw называется межосевым расстоянием.
Точность зубчатых передач.
Точность изготовления передач определяет кинематические и эксплуатационные показатели, а также влияет на прочность передачи, шум, вибрации, затраты на трение.
4.3
У косозубых колес зубья расположены на винтовых линиях, на разделительном цилиндре. Шаг волновых линий по делительному цилиндру много меньше ширины колеса, поэтому криволинейность зуба малозаметна и зуб внешне прямолинеен, но наклонен к оси зубчатого колеса на некоторый угол. Образование боковой эвольвенты поверхности зуба можно представить, если перекатывать без скольжения плоскость ТТ’ по основному цилиндру диаметром dв и осью ОО. некоторая прямая ВВ в плоскости ТТ составляет угол β с образующей цилиндра АА, параллельной его оси ОО. При перекатывании плоскости ТТ каждая из точек прямой ВВ опишет в пространстве эвольвенту, а сама прямая – винтовую поверхность. В каждом поперечном сечении этой поверхности эвольвенты имеют начальные точки, расположенные по винтовой линиина цилиндре. При нарезании косозубого колеса по методу обкатки, инструмент в виде рейки со стандартным контуром устанавливают под углом β к оси вращения заготовки.
|
|
|
4.4
1.Излом зубьев. Различают два вида излома зубьев. Излом от больших перегрузок, а иногда от перекоса валов и неравномерной нагрузки по ширине зубчатого венца и усталостный излом, происходящий от длительного действия переменных напряжений изгиба, которые вызывают усталость материала зубьев.
2.Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев. Основной вид разрушения поверхности зубьев для большинства закрытых быстроходных передач, работающих при смазке. Возникает вследствие длительного действия переменных контактных напряжений, вызывающих усталость материала зубьев.
|
|
|
3. Изнашивание зубьев. Основной вид разрушения зубьев открытых передач, а также закрытых, но недостаточно защищённых от загрязнения абразивными частицами (пыль, песчинки, продукты износа и т.п.). Такие передачи встречаются в сельскохозяйственных, транспортных, грузоподъёмных машинах и т.п.
4. Заедание зубьев происходит преимущественно в высокоскоростных быстроходных передачах. В месте контакта зубьев развиваются высокие давления и температура, масляная плёнка разрывается и появляется металлический контакт
4.5
Нет
4.6
Нет
4.7
4.1.8
Особенности расчета планетарных передач
Характеристика и применение. Планетарными называют передачи, содержащие зубчатые колеса с перемещающимися осями (рис. 8.45, а). Передача состоит из центрального колеса а с Наружными зубьями, центрального колеса b с внутренними зубьями, водила h и сателлитов g. Сателлиты вращаются
вокруг своих осей и вместе с осью вокруг центрального колеса, т. е. совершают движение, подобное движению планет. Отсюда название — планетарные передачи. При неподвижном колесе b (рис. 8.45,6) движение может передаваться от а к h или от h к а; при неподвижном водиле h (рис. 8.45, в) — от а к b или от ft к А. При всех свободных звеньях одно движение можно раскладывать ч на два или два соединять в одно, например от b к а и А, от а и h к b и т. п. В этом случае передачу называют дифференциальной.
Широкие кинематические возможности планетарной передачи являются одним из основных ее достоинств и позволяют использовать передачу как редуктор с постоянным передаточным отношением; как коробку скоростей, передаточное отношение в которой изменяют путем поочередного торможения различных звеньев; как дифференциальный механизм. Вторым достоинством планетарной передачи является компактность, а также малая масса. Переход от простых передач к планетарным позволяет во многих случаях снизить массу в 2...4 раза и более. Это объясняется следующим: мощность передается по нескольким потокам, число которых равно числу сателлитов. При этом нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз; внутреннее зацепление (g и Ь) обладает повышенной нагрузочной способностью, так как у него больше приведенный радиус кривизны в зацеплении [см. знаки «±» в формуле (8.9)]; планетарный принцип позволяет получать большие передаточные отношения (до тысячи и больше) без применения многоступенчатых передач; малая нагрузка на опоры, так как при симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются. Это снижает потери и упрощает конструкцию опор (кроме опор сателлитов).
К недостаткам планетарных передач относятся повышенные требования к точности изготовления и монтажа.
Планетарные передачи широко применяют в транспортном машиностроении, станкостроении, приборостроении и т. д.
|
|
|
|
|
|
5.1
Червячная передача – это зубчато-винтовая передача, движение в которой осуществляется по принципу винтовой пары. Червячные передачи применяют для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещива-ния осей обычно составляет 90°.
Достоинства и недостатки червячных передач
Достоинства червячных передач:
• Плавность и бесшумность работы.
• Компактность и сравнительно небольшая масса конструкции.
• Возможность большого редуцирования, т.е. получения больших передаточных чисел (в отдельных случаях в несиловых передачах 1000).
• Возможность получения самотормозящей передачи, т.е. допускающей передачу движения только от червяка к колесу. Самоторможение червячной передачи позволяет выполнить механизм без тормозного устройства, препятст-вующего обратному вращению колеса.
• Высокая кинематическая точность.
Недостатки червячных передач:
• Сравнительно низкий КПД вследствие скольжения витков червяка по зубьям колеса.
• Значительное выделение теплоты в зоне зацепления червяка с колесом.
• Необходимость применения для венцов червячных колес дефицитных антифрикционных материалов.
• Повышенное изнашивание и склонность к заеданию.
Червячные передачи применяют при небольших и средних мощностях, обычно не превышающих 100 кВт. Приме-нение передач при больших мощностях неэкономично из-за сравнительно низкого КПД и требует специальных мер для охлаждения передачи во избежание сильного нагрева.
Червячные передачи широко применяют в подъемно-транспортных машинах, троллейбусах и особенно там, где требуется высокая кинематическая точность (делительные устройства станков, механизмы наводки и т. д.)
Червячные передачи во избежание их перегрева предпочтительно использовать в приводах периодического (а не непрерывного) действия.
В зависимости от формы внешней поверхности червяка передачи бывают с цилиндрическим (а) или с глобоидным (б) червяком. Глобоидная передача имеет повышенный КПД, более высокую несущую способность, но сложна в изго-товлении и очень чувствительна к осевому смещению червяка, вызванному изнашиванием подшипников.
5.2
5.3
Материалы червячных передач
Червяки современных передач изготавливают из углеродистых или легированных сталей. Наибольшей нагрузоч-ной способностью обладают пары, у которых витки червяка подвергают термообработке до высокой твёрдости (за-калка, цементация) с последующим шлифованием.
Материалы для изготовления зубчатых венцов червячных колёс в зависимости от их антифрикционных свойств условно делят на три группы:
• Оловянные бронзы (Бр 010 Ф1) – применяются при больших скоростях скольжения (VS = 5-25 м/с). Эти брон-зы дороги и дефицитны.
• Без оловянные бронзы (БрА 9 ЖЗЛ) и латуни – применяются при скорости скольжения VS < 5 м/с. • Серый чугун (СЧ15, СЧ20) – применяются при скорости скольжения VS < 2 м/с.
5.4
В червячных передачах, аналогично зубчатым передачам, зубья червячного колеса рассчитывают на контактную прочность и на изгиб. В червячных передачах кроме выкашивания рабочих поверхностей зубьев велика опасность заедания и изнашивания, которые зависят от значений контактных напряжений (рис. 2.5.13). Поэтому для всех червячных передач расчет по контактным напряжениям является основным, а расчет по напряжениям изгиба — проверочным.
5.5
Расчет червячных передач по напряжениям изгиба производят, как проверочный. Значение расчетных напряжений изгиба в зубьях колес, размеры которых найдены из расчета на контактную прочность, как правило, значительно ниже допускаемых.
ак же как и для зубьев зубчатых колес, при действии на зубья червячного колеса кратковременных перегрузок требуется проверка зубьев на статическую прочность по изгибу при максимальной нагрузке
где σF2max — максимальное расчетное напряжение на изгиб в зубьях червячного колеса при перегрузке максимальным моментом T2mах;
σF2 — расчетное напряжение на изгиб для зубьев, вызываемое расчетным моментом Т2;
[σF2]max – допускаемое максимальное напряжение на изгиб для зубьев червячного колеса:
для бронзы
для чугуна
где σT — предел текучести для бронзы;
σВ — предел прочности при растяжении для чугуна (см. табл.).
5.6
5.7 хуй
5.8 нет
5.9
Механическая энергия, затраченная на преодоление вредных сопротивлений, превращается в тепловую. Вследствие невысокого КПД червячные передачи работают с большим тепловыделением. Нагрев масла свыше 95° приводит к резкому снижению его вязкости и защитных свойств и к появлению опасности заедания передачи.
Для нормальной работы необходимо обеспечить следующее условие теплового баланса: количество теплоты Ф1, выделяемое в единицу времени (мощность тепловыделения), не должно превышать количество теплоты Ф2, отводимой через стенки редуктора окружающей среде
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!