Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Детали машин (ДМ)Ещё одни готовые билеты по детмашуЕщё одни готовые билеты по детмашу 2017-12-28СтудИзба

Вопросы/задания: Ещё одни готовые билеты по детмашу

Описание

Описание файла отсутствует

Характеристики вопросов/заданий

Учебное заведение
Семестр
Просмотров
1736
Скачиваний
501
Размер
42,9 Mb

Список файлов

Detali_mashin_Uchebnik_dlya_vuzov_Ivanov_M_N_221

Распознанный текст из изображения:

Частоту вращения сателлита определим из равенства

(10.67)

При заданных п и пн определяют и или (и — п~) как частоту

вращения сателлита относительно водила (используют при расчете

подшипников).

Далее имеем

.ь пн 1 г

1на — — — .ь

Па 1а~ Яа+ 2Ь

Для случая, когда неподвижно колесо а, на основе формулы (10.65)

при п, = 0 с помощью аналогичных преобразований находим:

1ьн= =1+ э (10.69)

пн гь '

1нь = — = (10.70)

ПЬ ЯЬ+ Яа

Анализ кинематики планетарных передач, выполненных по другим схемам, производят таким же методом.

Силы в зацеплении

Из рис. 10.41 ясно, что по условиям равновесия сателлита

г =гь и ~н= — 2г ° 2т К~

1.С ' !

(10.71)

где

221

Здесь С вЂ” число сателлитов; К~ — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между сателлитами. О

ь

Радиальные и осевые нагрузки при известной Е определяют так же, как и в простых передачах.

Величина К~ зависит от точности из- р„ готовления и числа сателлитов. При отсутствии компенсирующих устройств величина а

Я Кн — — 1,2 —: 2. Для повышения равномерности распределения нагрузки рекомендуют выполнять одно из центральных ко- 1а. лес самоустанавливающимся, т. е. без ра- %а диальных опор. Чаще всего для этих целей

Рис. 10.41 применяют соединения типа зубчатой муфты (см. рис. 16.9). В передачах с самоустанавливающимся колесом при С = 3 можно принимать

Кн = 1,1 †: 1,2. (10.72) Для планетарных передач, выполненных по другим схемам, силы в зацеплении определяют по такому же принципу.

Reshetov_D_N_Detali_mashin_1989_496s_199

Распознанный текст из изображения:

198

ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

бн =0 81+0,15и.

1 Г2

оР2= оР~ ~ [о]г2

при твердости Н~ ) 45НКС, и Н2(

<350 НВ

бн = 1,13+0,13и;

при твердости Н, и Н2':е45НКС,

Наружный диаметр шестерни с круговыми зубьями при конструкторском расчете для рекомендуемого отношения Йе,—— = Ь/Я, = 0,285 можно найти из формулы

з

д, ~ — — 1650

[о 1й9ни

Допускаемое напряжение обычно определяют по менее твердому колесу пары. Но при твердости одного или обоих колес пары менее НВ 350 при перепаде твердостей НВ~ — НВ2) 100 и при окружной скорости и (20 м/с (условие прирабатываемости) допускаемое напряжение для этих колес можно назначать

[о] н — — 0,45([о]н1+ [о] н2) ~1,15[о] н2,

где [о]нг- [о]н~.

Формулы проверочного расчета на изгиб конических зубчатых колес (также с учетом пониженной до тРР несУщей способности по сравнению с цилиндрическими):

2,7 ° 10 Т,К .„К~~УР~ од — Ьй ~ [о]к~- е!

теб~

где 6~=0,85 — для прямозубых передач; для передач с круговым зубом с учетом данных АСМА (США) определяется в зависимости от твердости шестерни Н~ и колеса Н2 по следующим формулам: бр — — 0,94+0,08и при Н~ и Н2(350 НВ;

бр — — 0,85+ 0,043и и р и Н~ ) 45НКС, и

Н2(350 НВ;

бр — — 0,65+0,11и при Н~ и Н2) 45НКС,.

Расчетная формула для проектного

расчета конических зубчатых колес, если

основным критерием является прочность

на изгиб, а числа зубьев заданы заранее,

имеет вид

Коэффициент формы зубьев следует выбирать в зависимости от эквивалентных чисел зубьев г„~ и г„2 по табл. 10.3, увеличенными на 20 о~~.

Круговые зубья с точки зрения прочности отличаются от прямых и косых зубьев дуговой формой и начальным касанием в точке. Поэтому в СССР и за рубежом широко применяют специальные расчеты конических передач с круговыми зубьями АСМА, разработанные фирмой зуборезных станков «Глисои», имеющей большой опыт проектирования, изготовления и испытания конических зубчатых передач. Эти расчеты имеют ту же основу, что и изложенные, но и имеют некоторые специфические особенности.

$10.14. КПД ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Потери мощности в зубчатых передачах в основном складываются из потерь: а) на трение в зацеплении; б) на разбрызгивание масла; в) в подшипниках. В особо быстроходных передачах могут быть зна-

где ~„ фр, ~„ — относительные потери в зацеплении, на разбрызгивание масла и в подшипниках.

Потери в зацеплении вызываются силами трения между зубьями. Силы трения в режиме полужидкостной смазки растут с увеличением шероховатости поверхности, с уменьшением вязкости масла и с уменьшением скорости. Влияние этих факторов на силу трения в значительной степени связано с их влиянием на несущую способность масляного клина между зубьями.

Reshetov_D_N_Detali_mashin_1989_496s_200

Распознанный текст из изображения:

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

199

При больших скоростях вступают в силу зависимости, характерные для гидродинамической смазки.

Потери на трение в зацеплении обычно принимают пропорциональными полезной нагрузке и относят к так называемым иагрузочным потерям. Коэффициент трения скольжения между зубьями 1 в зависимости от указанных факторов обычно колеблется в пределах 0,025...0,08. За расчетные можно принимать следующие его значения в зависимости от суммарной скорости качения и х=2и,„, з1п а~.

ох, м/с

! 1О 20 30 60

008 006 005 004 0025

~1~ ж 2 3~( ~- ~ й

~г,/

где Йч — коэффициент, равный для некорригированного зацепления 1; для зацеплен1ия с высотной коррекцией при х=0,5 А«=1,15; при х=0,8 ЙЧ=1,4, знак «+» для внешнего, « — » для внутреннего зацепления.

Формула показывает, что потери сильно увеличиваются с уменьшением чисел зубьев, особенно шестерни.

Потери на размешиваиие и разбрызгивание масла растут с увеличением вязкости масла, окружной скорости, ширины колес, глубины погружения. В отличие от потерь иа трение в зацеплении они не зависят от нагрузки и поэтому относятся к числу постоянных потерь.

Относительные потери на размешивание

и разбрызгивание масла для колеса, погруженного в масло на глубину, равную одинарной или двойной высоте зуба, могут быть приближенно определены по следующим формулам:

г

— и . Р =гь „Ги Лг,+гг),

Относительные потери в зацеплении прямозубых и косозубых передач вычисляют как отношение работы сил трения скольжения между зубьями при повороте 'колес на один шаг к передаваемой колесами полезной работе за тот же период:

10.15. Средние значения КПД зубчатых передач

на подшипниках качения

0,98 0,97 0,99 0,98

Закрытая среднескоростная с жидкой смазкой Закрытая высокой точности с жидкой смазкой быстроходная

Открытая с пластичной смазкой

0,96 0,95

~ 10.15. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ

ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Чтобы расчет был приемлемым для широкого применения, введем в него значения рассеяния только тех параметров, для которых оно существенно. Многие параметры в прочностных расчетах заведомо можно считать детерминированными с номинальными значениями. Для параметров, имеющих малое рассеяние, выбираем надежные расчетные значения. Для большей строгости рассматриваемые ниже расчеты можно называть вероятностными расчетами с учетом рассеяния основных случайных параметров.

Учитываем рассеяние следующих параметров: 1) коэффициентов нагрузки — внешней нагрузки Кл, внутренней динамики К„, концентрации нагрузки К~, распределения нагрузки между зубьями К; 2) предельных по прочности

напряжений.

где г', — окружная сила, затрачиваемая на размешивание и разбрызгивание масла, Н; Р~= 2 ° 10зТ~/д~ — окружная сила передачи, Н; о — окружная скорость, м/с; Ь вЂ” ширина колес, мм; ~ — динамическая вязкость масла при рабочей температуре, Па.с; с — коэффициент, равный 30 1при струйной смазке с=20).

Потери в подшипниках см. с. 361, 390.

Средние значения КПД зубчатых передач на подшипниках качения при использовании полной расчетной мощности приведеиы в табл. 10.15.

При передаче неполной мощности КПД значительно ниже вследствие влияния постоянных потерь, т. е. потерь, не зависящих от передаваемой мощности.

пReshetov_D_N_Detali_mashin_1989_496s_217

Распознанный текст из изображения:

Интервалы рациональных передаточных отно- шений

7772

схемы

Передаточное

отношение

КПД передач с опорами

качения

Характеристика

и области применения

Схема

0,96... 0,99

3...1 2,5

При 4оз=О

ш!

и= — =1+ — '

4Ов З!

0,96...0,99

7...16

При !о 4 0

4О! 32З4

и= — =1+— !ой ' З7аз

ЯЮ й«7 . йб

При !о!=0

До 1600 и

более

4Оа 1

и=

4О4 г7гз

1 ——

гзХ4

04 б,з 07

31,5...1600

и более

07

«««««««ь«« '=«««««««««77

10.16. Основные типы планетарных передач

Передача с высоким КПД, характерным для силовых передач, и ограниченным интервалом передаточных отношений. Имеет широкое применение в силовых и вспомогательных приводах. В силовых передачах ирименяют от 2 до 20 сателлитов.

Однорядная (одноступенчатая) передача по схеме 1 является простейшей и имеет минимальные габариты

Передача с двухрядным сателлитом по схеме 2 имеет большие кинематические возможности за счет некоторого усложнения конструкции н несколько больших осевых габаритов

Передачи, имеющие большие кинематические возможности. Применяют при необходимости больших передаточных отношений в случае, когда КПД не имеет значения (например, в передачах приборов). Прн очень больших передаточных отношениях мгновенное передаточное отношение может сильно коле- П;! !'ьси я !'пи'7п !' 67!спин.ъ7п !«О. п72

В7 ,а Ч Е

! 75

7з7 с

пReshetov_D_N_Detali_mashin_1989_496s_218

Распознанный текст из изображения:

125...10 000

Прн аз=О

д1д ззз4

1 ——

з~зБ

При аз=он=О

0,93...0,97

16... 125

Х 1+—

0,7... 0,94

7,1...71

При а~=О

Обычно

16...63

1+—

ОЗ! д1 Я

Щд Г

и

г

7 а~ и,в а,т аю о,т о~ ат ч7

а . лю ю жп юо

Передача, в которой внешние моменты воспринимаются тремя центральными колесами, а водило только поддерживает сателлиты. При средних передаточных отношениях применяется для силовых приводов, при больших — для вспомогательных приводов и приборов. Конструк-

ция сложнее предыдуших

двухступенчатый редуктор, составленный из двух однорядных передач. Имеет высокий КПД. Применяется для силовых приводов в случаях, когда передаточное отношение передач по схемам 1 и 2 недостаточно

Передача, допускающая в одной паре значительные передаточные отношения. Ведущий вал приводит водило. Вращение сателлитов, сцепленных с неподвижным колесом 2, передается через пальцы ведомому валу. В передаче используется эвольвентное зацепление или цевочное, позволяющее уменьшить габариты и повысить КПД ре- дуктора

Билет13-1

Распознанный текст из изображения:

160

ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

и в сопоставлении ее с температурой при заедании для различных сочетаний материалов или к проверке толщины масляной пленки.

Повреждения торцов зубьев являются одним из основных видов повреждения зубчатых колес, вводимых в зацепление осевым перемещением. В коробках скоростей токарных и револьвериых станков некоторых моделей выход из строя колес из-за повреждения торцов зубьев достигал 30 Я выходов из строя. В передвижных зубчатых колесах с синхронизаторами (см. с. 440) износ торцов зубьев, естественно, значительно меньше:

Пластические течения матер и а л а вблизи полюсной линии возникают под действием больших сил трения в тяжелонагруженных тихоходных передачах при низкой твердости материалов колес.

Значительная часть выходов из строя зубчатых передач связана с погрешностями изготовления, шлифовочными прижогами и трещинами, остаточными напряжениями растяжения зуба у переходной кривой зуба при закалке ТВЧ, обезуглероживанием поверхностного слоя и т. д. В особо напряженных колесах избегают шлифования переходной зоны после термообработки. Для этого колеса нарезают специальным инструментом с протуберанцем.

Шлифовочные прижоги снижают на десятки процентов предел выносливости на изгиб образцов из легированных сталей, а шлифовочные трещины — в несколько раз.

В условиях контактных нагружений прижоги с местным понижеиием твердости на 5 единиц НКС, 1при начальной твердости 60 НКС,) понижают наработку в 3 раза, а прижоги с понижением твердости на 10 единиц — в 10 раз.

Зубчатые колеса являются и с т о ч н ик а м и ш у м а, связанного с пересопряжением (входом в зацепление и выходом) зубьев, циклической ошибкой колес, огранкой зубьев. Отдельные составляющие спектра шума существенно усиливаются,

если 'они по частоте близки к собственной частоте колебания крышек или отдельных стенок корпусных деталей." Основные источиикя шума определяют путем частотного анализа шума и сопоставления с частотой указанных источников колебаний.

Основные средства борьбы с шумом: совершенствование зубоотделочных операций, переход на косозубые передачи, фланкирование, увеличение коэффициента перекрытия, выравнивание нагрузок по ширине зубчатого венца, применение бочкообразного зуба, улучшение конфигураций крышек и корпусных деталей. $ 10.5. МАТЕРИАЛЫ. ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО- ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

При выборе материалов для зубчатых олес. необходимо обеспечить прочность убьев на изгиб, стойкость поверхностных лоев зубьев и сопротивление заеданиям. Основными материалами являются терми-

ески обрабатываемые стали. Допускаемые контактные напряжения в зубьях пропорциональны твердости материалов, а несущая способность передач по контактной прочности пропорциональна квадрату твердости (см. $10.8). Это указывает на целесообразность широкого применения для зубчатых колес сталей, з а к а л и в аемых до значительной твердости.

В массовом и крупносерийном производстве применяют исключительно зубчатые колеса высокой твердости, которые подвергают отделочным операциям после термической обработки.

Основным видом термической обработки ранее являлась объемная закалка. Колеса соответственно изготовлялись из сталей типа 40Х, а в более ответственных случаях из 40ХН и др. Однако объемная закалка не сохраняет вяакую сердцевину при высокой твердости поверхности. Обычно твердость поверхности 45...55 НКС,. Поэтому в настоящее время объемная закалка уступила место и о в е р х н о с т н ы м

Билет13-2

Распознанный текст из изображения:

МАТЕРИАЛЫ. ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

термическим и химико-термическим методам упроч не ни й. Такой обработкой можно достигнуть высокой твердости поверхностных слоев материала и создать в них напряжения обратного знака при сохранении вязкой сердцевины.

Для зубчатых колес применяют следующие основные виды поверхностных термических и химико-термических упрочиений: поверхностная закалка, цемента ция и нитроцементация с закалкой, азотирование.

Поверхностную закалку в основном применяют с нагревом ТВЧ. В связи с тем, что нагреваются поверхностные слои, деформации при закалке невелики 'и можно обойтись без последующего шлифования зубьев (однако это понижает точность на одну-полторы степени). Закалка с нагревом ТВЧ получила широкое распространение для средне- напряженных колес, особенно в станкостроении, материалы — стали 40Х, 40ХН. Обычно твердость на поверхности 50...55 НКС,.

Закалка с нагревом ТВЧ может также применяться для шестерен, работающих с улучшенными колесами, для обеспечения равнопрочности.

Поверхностная закалка зубьев без охвата выкружек, повышающая износостойкость и сопротивление выкрашиванию, понижает прочность при изгибе. Оптимальной последовательной закалкой под водой прочность при изгибе можно повысить в 2 раза. Закалкой в обычном кольцевом индукторе с оптимальной глубиной закал.ки впадин 0,5...1 мм можно повысить прочность при изгибе в 1,5 раза.

Важным достижением является поверхностная закалка с нагревом ТВЧ зубьев и аналогичных деталей в кольцевом индукторе при сквозном нагреве, причем глубина закалки и твердость подслоя определяются пониженной (или регламентированной) пр~каливаемостью сталей 58, 45РП и др.

Эта закалк уже много лет применяется в отечествен м автомобилестроении.

Ц е м е и т а ц и я (поверхностное насыщение углеродом) с последующей закалкой обеспечивает большую твердость и несущую способность поверхностных слоев зубьев и весьма высокую прочность зубьев на изгиб.

В условиях современного производства целесообразно применять газовую цементацию. Широко применяют хромистую сталь 20Х, а для ответственных зубчатых колес, особенно работающих с перегрузками и ударными нагрузками, хромо- никелевые стали 12ХНЗА, 20ХНМ, 18Х2Н4МА, 20Х2Н4А и безникелевые стали 18ХГТ, 25ХГТ и 15ХФ.

Цементация и закалка зубьев после шевингования повышают прочность зубьев на изгиб до 3 раз. Однако дефекты обычного шлифования могут снизить этот эффект в 1,3...1,5 раза, а при значительных прижогах — до 2 раз.

' Азоти рова ние (насыщение азотом) обеспечивает особо высокую твердость и износостойкость поверхностных слоев. Азотируют готовые детали без последующей закалки. Для азотируемых колес применяют молибденовую сталь 38Х2МЮА, расширяется применение азотирования безалюминиевых сталей типа 40ХФА, 40ХНА, 40Х до меньшей твердости, ио большей вязкости. Азотирование — длительный процесс, требующий до 40...60 ч. Возможно ускорение процесса до 1О раз применением ионного азотирования и азотирования в тлеющем разряде. Зубья после азотирования в связи с минималь. ным короблением ие шлифуют. Поэтому азотирование применяют для колес с внутренними зубьями и других, шлифование которых трудно осуществимо. Недостат- ' ками азотироваиных колес являются малая толщина упрочнеииого слоя, равная 0,2...0,5 мм, не позволяющая применять их: а) при ударных нагрузках из-за опасности растрескивания упрочненного слоя; б) при работе с интенсивным изнашиванием (при загрязненной смазке, попадании абразива) из-за опасности истирания упрочненного слоя и быстрого выхода передачи из строя.

Билет13-3

Распознанный текст из изображения:

зувчлтые пюедАчи

Н и т р о ц е м е н т а ц и я — насыщение поверхностных слоев углеродом и азотом в газовой среде с последующей закалкой — обеспечивает им высокую прочность, износостойкость и сопротивление заеданиям. Нитроцементация обладает достаточно высокой скоростью протекания процесса — порядка 0,1 мм/ч и выше; она получает все более широкое распространение. В связи с малыми деформациями она позволяет во многих случаях обойтись без последующего шлифования. При необходимости минимальных деформаций применяется низкотемпературная нитроцементация. Содержание азота в поверхностном слое позволяет применение менее легированных сталей, чем при цементации, а именно 18ХГТ, 25ХГТ, 40Х и др.

Л а з е р н а я. з а к а л к а обеспечивает высокую твердость до 64 НКС., не требует легирования, позволяет местное упрочнение, автоматизацию, не вызывает коробления. Но процесс этот пока медленный.

Ул у ч ш а е м ы е с т а л и применяют для зубчатых колес, преимущественно изготовляемых в условиях мелкосерийного и единичного производства при отсутствии жестких требований к габаритам. Чистовое нарезание зубьев улучшаемых колес производят после термической обработки, что принципиально облегчает изготовление колес, в частности исключает необходимость шлифования и позволяет обеспечить высокую точность. Кроме того, ко-' леса из улучшенных сталей хорошо прирабатываются. Область применения улучшенных зубчатых колес непрерывно сокращается.

Пр имен яют качественные углеродистые стали 40, 45, 50Г и легированные 35ХГС, 40Х и др,

Твердость улучшенных колес ограничивают технологическими условиями для обеспечения достаточной стойкости инструмента: для небольших колес (280...320) НВ, для крупных колес (240...

200) НВ. Твердость шестерен прямозубых передач рекомендуют выбирать на несколько десятков единиц НВ выше, чем колес, для уменьшения опасиостн заеда-

ний и для сближения долговечности шестерни и колеса.

Твердость шестерен косозубых и шевронных передач рекомендуют выбирать возможно выше, для чего подвергать шестерни поверхностной закалке, цементации или азотированию, это повышает контактную прочность косозубой и шевронной пары.

Стали в нормализованном сос т о я н и и для обоих сопряженных зубчатых колес применяют только во вспомогательных механизмах, например в механизмах ручного управления. Основные материалы — среднеуглеродистые стали 40, 45, 50. Для повышения стойкости против заедания следует шестерни и колеса изготовлять из разных материалов.

К новым материалам следует отнести высоколегированные мартенситостареющие стали, обладающие высокой твердостью после старения, происходящего без коробления. Для них отпадает необходимость шлифования.

Стальное литье применяют для колес больших диаметров. Основные материалы — литейные средиеуглеродистые стали 35Л...50Л, а также литейные маргаицовистые и инзколегированные стали 40ХЛ, ЗОХГСЛ, БОГ2 и др. Литые колеса подвергают преимушествеино нормализации.

Ч у г у н ы применяют для тихоходных, преимущественно крупногабаритных и открытых передач. Кроме того, из чугуна изготовляют редко (поочередно) работающие сменные колеса. Чугуны относительно хорошо сопротивляются заеданиям, поэтому они могут работать при скудной смазке, например, в открытых передачах. Прочность обычных серых чугунов на изгиб, особенно при ударных нагрузках, значительно меньше, чем сталей. Поэтому габариты и особенно модули у чугунных колес значительно больше, чем у стальных. Чугунные зубчатке колеса во избежание угловой поломки зубьев при упругих деформациях валов нельзя выполнять такими же широкими, как улучшенные и нормализованные стальные.

Билет13-4

Распознанный текст из изображения:

точиОсть зувчАтых пеРедАч

Применяют чугуны СЧ20.::;СЧ35, а также высокопрочные магниевые чугуны с шаровидным графитом. Колеса:из высокоцрочных чугунов должны работать с твердыми шестернями.

В связи со значительными достижениями в области получения прочиых чугунов повысились перспективы применения чугунных зубчатых колес взамен стальных литых.

Пластмассовые зубчатые кол е с а в паре с металлическими применяют в слабонагруженных передачах для обеспечения бесшумности, или самосйазываемости, или химической стойкости. Типичные примеры — приводы распределительного вала автомобильных двигателей, веретен текстильных машин и приборов.

Пластмассы в напряженных зубчатых передачах не я,.так как прочные пластмассы. на основе стейляниых волокон содержат абразивы и.:неблагоприятны для работы в условиях трения.

Пластмассовые колеса должны работать в .паре со стальными или чугунными колесами достаточной твердости в связи с низкой теплопроводностью пластмасс и опасностью заеданий. Стальные колеса целесообразно закаливать до 45 НКС, и шлифовать или перед закалкой шевинговать. Пластмассовые колеса делают уже, чем сопряженные, во избежание повышенного износа кромками сопряженных колес.

К числу давно применяемых для зубчатых колес пластмасс относятся текстолит (рекомендуемые марки ПТ и ПТК) и древесно-слоистые пластики (рекомендуется ДСП-Г со звездообразным распо;ложеиием слоев шпона, повернутых на 25 — 30') .

Наиболее перспективными следует считать капролон, полиформальдегид и фе-' нилон.

$ 10.6. ТОЧНОСТЬ ЗУБЧАТЫХ

ПЕРЕДАЧ

Различают следующие.основные показатели -точности зубчатых передач.

1. Кинематическая точность характеризуется полиой погрешностью углов поворота сцепляющихся колес за один оборот. Существенно важна для делительных цепей, передач, соединенных с большими массами, и быстроходных силовых передач из-за опасности резонансных и других колебаний и шума, Связана с накоплеиной ошибкой шага и биением.

2. Пл а в ность р а боты передач характеризуется многократно повторяющимися за оборот колеса (в частности, повторяющимися за период работы каждого зуба) колебаниями скорости, вызывающими динамические нагрузки, колебания (в том числе резонансные) и шум. Существенно влияет на работоспособность силовых быстроходных передач. Определяется ошибками шага и профиля.

3. Пятно контакта зубьев характеризует коицентрацию нагрузки на зубьях, Существенно влияет на работоспособность силовых передач.

4. Боковой зазор между неработающими поверхностями з у б ь е в предотвращает заклинивания (в частности„при разогреве) и обеспечивает свободное вращение колес. Влияет на работоспособность передач при крутильных колебаниях и на работоспособность реверсируемых передач.

5. Ш е р о х о в а т о с т.ь р а б о ч и х п овер х носте й зубьев влияет на износостойкость передач.

Н о р м ы т о ч н о ст и цилиндрических зубчатых передач регламентируются ГОСТ 1643 — 81, который распространяется на все виды механически обработанных металлических колес с модулями т = 1...

56 мм и диаметрами делительной окружности до 6300 мм.

Стандарт регламентирует нормы кииематической точности, плавности работы и контакта зубьев, а также боковой зазор.

В стандарте предусмотрены 12 степеней точности, обозначаемых в порядке ее убывания от 1 до 12. Допуски и отклонения стандартизованы для степеней точности от 3 до 12.

Билет14-2

Распознанный текст из изображения:

схема червячной

ГЛАВА Х!

Ч ЕРВЯ Ч Н ЫЕ П ЕРЕДАЧИ

$11.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Червячная передача (рис. 11.1) состоит из червяка 1, т. е. винта с трапецеидальной или близкой к ней по форме резьбой, и, червячного колеса 2, т. е. зубчатого колеса с зубьями особой формы, получаемой в результате взаимного огибания с витками червяка.

Червячные передачи относятся к числу зубчато-винтовых, имеющих характерные черты зубчатых и винтовых передач. В отличие от винтовых зубчатых передач с перекрещивающимися осями, у которых начальный контакт происходит в точке, в червячных передачах имеет место линейный контакт. В осевом сечении зубья колеса имеют дуговую форму. Это обеспечивает облегание тела червяка и увеличение длины контактных линий.

Изобретение червячных передач приписывают Архимеду.

®Достоинства червячных передач: а) возможность получения большого пере-

Рис. 11.1. Кинематическая

передачи

даточного отношения; б) плавность и бесшумность работы, возможность точных делительных перемещений.

Недостатки большинства червячных передач: а) низкий КПД; б) необходимость применения для колеса дорогостоящих антифрикционных материалов.

Червячные передачи применяют при необходимости снижения скорости и передачи движения между перекрещивающимися (в большинстве случаев взаимно перпендикулярными) валами. Объем применения червячных передач составляет около 10 !Д от передач зацеплением (зубчатых и червячных) . Выпуск червячных редукторов по числу единиц составляет около половины общего выпуска редукторов.

Широко применяются червячные передачи в подъемно-транспортных машинах, станках, автомобилях и других машинах.

Передаточное отношение и червячной передачи определяют из условия, что за каждый оборот червяка колесо поворачивается на число зубьев, равное числу витков червяка:

где г! и г2 — число витков червяка и число зубьев колеса; и! и и2 — частоты вращения червяка и колеса, мин

Таким образом, передаточное число не зависит от отношения диаметров червяка и червячного колеса.

Наибольшее распространение получили червячные передачи с цилиндрическими червяками (о глобоидных червячных передачах см. в $11.13) .

Основные параметры червячных цилиндрических пе-

Билет14-3

Распознанный текст из изображения:

ЧЕРВЯЧНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ БЕЗ СМ СМЕЩЕНИЯ ЧЕРВЯКА

229 р е д а ч. Червячные передачи вследствие дач. Вначале а р е д а ч. Че в дач. начале рассматриваем зацепление небо

применяют для без смещения че вяка. ебольших и средних мощностей

Р киловатта до 200 кВт как п а от долеи Че вяки. В

р . связи с изготовлением чер-

к т, как правило до вячных колес инст 60 кВт для моментов до 5 ° 10' Н м Пе- аналог

аточнь1е мноы~е~~~ бычно равными от 8 до 63...80 в от

о принимают колеса по лучается автоматически. Поэто-

; в отдельных слу- мо п о ниль внтк чаях, например в приво е б воде столов ольшого ровать. Выбо п

у р филь витков червяка можно варьидиаметра станков — 1000.

,— до им

— устанавливает следую- рами. ГОСТ 2144 — 76* р . ы ор профиля определяется пре-

ущественно технологическими "'актощие значения передаточных отно червячных редукторов: шенин — П именяют че

Пр ют червяки следующих типов: ряд 1-й . 8 10; 125 16 2 25;

0;; 31,5; 40; 50; же с вогн

63 80 ' ' ' ° -гнутым профилем (о после'н ряд 2-й... 9 11 2- 14. 18 22,4; 28; 35,5; 4 56' 71 рхимедовы червяки 11.2 а1п е а

рис. Фактические значения пе е ат

) р дст вляют собои винты с резь-

ния передаточных отно- бой, имеющей п ямо шений не должны отличать я б с олее чем профиля т апе и

ше прямолинейные очертания на 4 о' от значений по ГОСТ . р ф (трапецию) в осевом сечении

Р енин витки очерчены РхиГОСТ 19672 — 74* ГОСТ 2144 — 76*) Ребуется их шли- 15 3 35 6 7 12 14 М

и . ежосевые рас- ных пе е ачах. ~

то 44 76 ется круг, очерченный сложной кривой ряд 1-и ... 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200. п в осевом сечении ч

что ограничивает их

я - ...;;;;;;; 200; применение. ряд 2-й 140. 180. 225- 280 355 450 мм

к а м и (рис. 11.2, б) понимают червяки, $ 11.2. ГЕОМЕТРИЯ ЧЕРВЯЧНЫХ ЦИЛ ИН

имеющие прямолинейный и Ц ДРИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ БЕЗ СМЕЩЕНИЯ ЧЕРВЯКА в. торцовом сечении очерчены удлиненной

У Р Р

б чатых пере-

Рис. 11.2. Основные типы цилинд рических червяков: а — архимедов; б — хонволютный;

й; в — эвольвентный

Билет14-4

Распознанный текст из изображения:

230

ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

йреимушествами перед архимедовыми. При точении резьбы двусторонним резцом (по профилю канавки) по обеим боковым граням резца имеют место одинаковые углы резания.

Шлифование конволютных червяков конусиыми кругами с прямолинейными образующими на обычных резьбошлифовальных станках приводит к получению н е л инейчатых боковых поверхнос т е й, весьма близких к поверхностям конволютных червяков. Червячные фрезы для нарезания червячных колес шлифуют тем же способом, поэтому получают правильное зацепление. Нарезание резьбы нелинейчатых червяков перед их шлифованием конусным шлифовальным кругом может быть осуществлено также дисковой фрезой.

Эвольвентные червяки (рис.

11.2, в) представляют собой косозубые колеса с малым числом зубьев и очень большим углом их наклона. Профиль зуба в торцовом сечении очерчен эвольвентой. Эвольвентная поверхность имеет прямолинейный профиль в сечении плоскостью, касательной к основному цилиндру червяка, поэтому эвольвентные червяки можно шлифовать плоской стороной шлифовального круга. Шлифуемые червяки следует делать эвольвентиыми.

Червячные передачи имеют условные обозначения: архимедовы 2А; конволютные 2М; нелинейчатые, полученные шлифованием конусным кругом, 2К; эвольвентные 21; с вогнутым профилем червяка 2Т.

В червячных передачах в соответствии с ГОСТ 19036 — 81 стандартный угол профиля принят равным 20'. у архимедовых червяков — в осевом сечении а., у конволютных — в нормальном сечении, у эвольвентных червяков, как у косозубых колес,— в нормальном сечении косозубой рейки, сцепляюшейся с червяком, у нелинейчатых — угол профиля конической производяшей поверхности.

Расстояние между одноименными точками соответствующих боковых сторон двух смежных витков червяка, измеренное

Рис. 11.3. Схема цилиндрического архимедова

червяка

параллельно оси, называют расчетным шагом червяка и обозначают через р (рис.

11,3) .

Отношение р/л называют модулем т.

Модуль — стандартный параметр (см.

$11.1); для червяка он является осевым, для червячного колеса — торцовым.

Червячные колеса нарезают червячными фрезами, режущие кромки которых при вращении фрезы идентичны с поверхностью витков червяка. Поэтому в целях сокращения номенклатуры зуборезного инструмента стандартизованы также коэффициенты диаметра червяка

Делительный диаметр червяка (см.

рис. 11.3) А = дт, где д выбирают по ГОСТ 2144 — 76* в сочетании с модулем т (табл. 11.1).

Рекомендуется выбирать д=0,25~' (при этом Й1ж0,4а,.„где а — межосевое расстояние), так как увеличение д приводит к снижению КПД передачи, а уменьшение — к падению изгибной жесткости червяка. Допустимым считают значения д,„= 0,212г~.

Начальный диаметр червяка без смешения а 1 равен делительному диаметру до

Число витков червяка выбирают в зависимости от передаточного отношения и. ГОСТ устанавливает я~ равным 1, 2 и 4. Передачи большой мощности не выполняют с червяками, имеющими один виток, из-за малого КПД й сильного нагрева.

Билет14-5

Распознанный текст из изображения:

286

РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Ведамый

шкаВ

Веддщай

шкаЮ

$у = Е1 — Е2.

лАп, ЛВ202

о2=

60 60

в табл. 14.5, а минимальные диаметры шкивов для клиновых ремней — в табл.

14.3.

Следует иметь в виду, что долговечность ремней, тяговая способность и КПД передач резко падают с уменьшением диаметров шкивов, поэтому если габариты позволяют, следует избегать минимальных диаметров шкивов.

$14.5..КУИТЕРИ И

РАБОТОСПОСОБНОСТИ

И РАСЧЕТА РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ.

РАБОТА РЕМНЯ НА ШКИВАХ

Основные критерии расчета ременных передач: 1) тяговая способность или прочность сцепления ремня го шкивом;

2) долговечность ремня.

Если не будет выдержано первое условие, ремень начнет буксовать; если не будет выдержано второе условие, ремень будет слишком быстро выходить из строя.

В настоящее время для клиновых и поликлиновых ремней применяется комплексный расчет на выносливость и тяговую способность, а для плоских ремней, испытывающих меньшие напряжения изгиба, пока сохраняется расчет на тяговую способность с последующей проверкой на выносливость.

Работа упругого ремня связана с упругим скольжением по шкивам. Неизбежность упругого скольжения при работе передачи следует из того, что натяжение, а следовательно, и относительное удлинение ведущей и ведомой ветвей ремня различны. При обегании ремнем ведущего шкива натяжение его падает (рис. 14.5). Ремень укорачивается и проскальзывает по шкиву. На ведомом шкиве ремень удлиняется и опережает шкив. Скольжение происходит не по всей дуге обхвата а, а на некоторой части ее Р, называемой дугой скольжения.

Сила трения между ремнем и шкивом передается в основном на дуге скольжения, но частично благодаря тангенциальной податливости ремня также на дуге

Ь

Рис. 14.5. Скольжение в ременной передаче

покоя. В обычных расчетах передачу силы трения-на дуге покоя не учитывают. Дуга скольжения располагается со стороны сбегания ремня со шкива.

Со стороны набегания ремня находится дуга покоя, т. е. дуга постоянного сцепления ремня со шкивом. Окружная скорость каждого шкива равна скорости набегающей ветви ремня.

При холостом ходе упругое скольжение и дуга скольжения равны нулю. По мере роста нагрузки дуга скольжения растет; когда она достигает всей дуги обхвата, начинается буксование передачи.

Согласно условию постоянства массы ремня, пробегающего в единицу времени через данное неподвижное сечение, относительное упругое скольжение ремня равно разности относительных удлинений ведущей е1 и ведомой Е2 ветвей ремня:

Выразив Е1 и Е2 по закону Гука через

натяжения ветвей ведущей Р1 и ведомой

Р2 площадь сечения А и модуль упругости

ремня Е, получаем

~1 Г2

ЕА

$ 14.6. КИНЕМАТИКА РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ

Окружные скорости (м/с) на шкивах

(см. рис. 14.1)

1.1

Распознанный текст из изображения:

Т абл ица 109

Рыбор величины модуля

=Ыт

т

Конетрукиня

не более

Высоконагруженные точные передачи, валы, опоры и корпуса повышенной жесткости:

НВ -=- 350

НВ ) 350

Обычные передачи редукторного типа в отдельном корпусе с достаточно жесткими валами и опорами (и другие аналогичные):

НВ (350

НВ ) 350

Грубые передачи, например с опорами на стальных конструкциях (крановые и т. п.) или с плохо обработанными колесами (литые), а также открытые передачи, передачи с консольными валами (конические), подвижные колеса коробок скоростей .

45 — 30 30 — 20

30 — 25 20 — 15

15 — 1О

П р и м е ч а н и е. Нижние значения ~т для повторно-кратковременных режимов работы, значительных перегрузок и средних скоростей; верхние значения ~)~т для длительных режимов работы, небольших перегрузок и высоких скоростей.

Расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба

Зуб имеет сложное напряженное состояние — см. рис. 10.16. Наибольшие напряжения изгиба имеют место у корня зуба в зоне перехода эвольвенты в галтель. Здесь же наблюдается концентрация напряжений.

Для того чтобы по возможности просто получить основные расчетные зависимости (принятые в стандарте) и уяснить влияние основных параметров на прочность зубьев, рассмотрим вначале прямозубое зацепление и допустим следующее (рис. 10.24):

1. Вся нагрузка зацепления передается одной парой зубьев и приложена к вершине зуба. Практика подтверждает, что эчот худший случай справедлив для 7-й, 8-й и более низких степеней точности, ошибки изготовления которых не могут гарантировать наличие двух-

188

В случае неудовлетворительного результата изменяют т и определяют новые значения г.

Отметим, что при проверке можно получить овзначительно меньше 1о~) и это не является противоречивым или недопустимым, так как нагрузочная способность большинства передач ограничивается контактной прочностью, а не прочностью на изгиб.

Если расчетное значение ов превышает допускаемое при принятых значениях д и т, применяют колеса со смещением или увеличивают и. Это значит, что в данной передаче (при данных материалах) решающее значение имеет не контактная прочность, а прочность на изгиб. На практике такие случаи встречаются у колес с высокотвердыми зубьями при НЯС ) 50 —: б0 (например, цементированные зубья).

Картинка-подпись
Хочешь зарабатывать на СтудИзбе больше 10к рублей в месяц? Научу бесплатно!
Начать зарабатывать

Комментарии

Поделитесь ссылкой:
Рейтинг5,00
0
0
0
0
1
Поделитесь ссылкой:
Сопутствующие материалы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5057
Авторов
на СтудИзбе
456
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее