Иванов М.Н. - Детали машин (1065703), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Ограничением становится прочность по изгибу. В передачах Новикова целесообразно применять, например, объемную закалку. Однако она сопровождается короблением и требует последующего шлифования зубьев. При сложном профиле зубьев эта операция встречает существенные затруднения.
Проводятся исследования по решению этой задачи. Расчет иа прочность. Условия контакта зубьев в передачах Новикова существенно отличаются от условий контакта по Герцу (малая разность г, и г,, большие р, и р2). Размеры площадок контакта здесь соизмеримы с размерами зубьев, а контактные напряжения приближаются к напряжениям смятия (удельным давлениям). Поэтому расчет передач Новикова по контактным напряжениям, определяемыми по зависимостям Герца, применяют условно. Определение удельной нагрузки а и приведенного радиуса кривизны р„„ для зацепления Новикова значительно сложнее и здесь не рассматривается.
195 Ийр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу 1сд:464840172 Ниже приведены (без вывода) основные расчетные зависимости для цилиндрических передач дозапол!осного зацепления по ГОСТ 15023 — 7б*: по контактным напряжениям Кв Кк [оя ]2е»исо1[3 г,ю по напряжена.чм изгиба г,! !741 7,9 ак — — — ''" " < ~ое~, (8.9б) т„'г,е» Гг ЩХХ 1„7 у у 1дЕ 1~11 Епр1 1 11 ~1е из ~нюь ]~Ег1 тю ев, Р, 1гтн ~, [ае 1 то же, чго и для эвольвентных передач;, ев-- ближайшее целое число в значении 1~®~О Ю ял,уО л 'е еВ (например, при ИВ=1,3 еВ=])' ~в, у ʄ— коэффициенты, зависящие от угу от п,я пз (]4,1~ ла р (рис.
8.55); 11» — коэффициент, зависящий от Ля=ив — е~ (рис. 8.55); Уе — коэффициент формы зуба, определяемый в зависимости от эквивалентного числа зубьев ~/СОвэп. 21 24 26 !.О. 1,03 1,04 г„.... 12 13 14 15 16 ! 7 18 19 20 Т, ... 0,87 0,89 0,92 0,93 0,95 0,96 0.97 0,98 0,99 В отличие от эвольвентных передач контактная прочность передач с зацеплением Новикова зависит от числа зубьев г или при постоянном а' от модуля т. Пример 8.4.
В пвредаче из примера 8.1 (см. рис. 8.43) заменить эвольвентное зацепление второй ступени зацеплением Новикова и сравнить размеры. Реьиение. Материал и допускаемые напряжения сохраняем: [аи ]=-500 МПа; для шестерни [ог]=278 МПа; и=3,34; Т,=262 10' Н мм, л,=-160 мин 1. Определяем 4 по формуле (8.95). По рекомендациям (см. выше) предварительно назначаем ]1=14", е» вЂ”вЂ” 1,3, г, =15. По графику рис. 8.55 находим К»=0,14. По табл. 8.3, учитывая, что 2-я ступень тихоходная, принимаем К„„= =1,05.
Подставляя данные в формулу (8.95), с учетом с»--1 находим 4. 15(3,34+1) -54 мм. 4' 4 =0,62 Модуль т„=4соз [3/г, =54 0,97/15=3,49 мм. По табл. 8.! принимаем т„= =3,5 мм. При этом И,=3,5.15/0,97=54,12 мм. 2. По формуле (8.96) проверяем прочность по напряжениям изгиба. Предварительно принимаем К»„= Кв,,= 1,05; по рис. 8.55 К„а 0,2 и при Ь, = е» вЂ” е» =0,3 ~[1 = 1,25. Далее ~„, = к1/соь']3= 15/0,9135 = 16,5 и Уг ъ 0,95.
При этом 262 10З.1,05 0,2 1,25 ог-, — 86,6 МПа<~оД=278 МПа. 3,5' 15 1,3 0,95 ~ Здесь и далее даны формулы из [32] с небольшими преобразованиями. !96 Ьйр:/IКигзатК-бт.пагоб.ги зозбгп®и1.Ьу ~сд:464840172 Условия прочности соблюдаются Отмечаем, что в нашем примере нагрузка ограничивается контактной прочностью. 3. Определяем ширину колес по формуле 18 92): Ь„= еа ят„/яп 13 = =1,3я3,5,яп14" а59 мч. Число зубьев колеса к,— — с,и=15 3,34=50.
Диаметр колеса И1 — — г~т„,'сов ~3= 50. 3,5/сов 14" = 180,4 мм. В заключение сравниваем передачи: передача Новикова передача эвольвентнал а~1 — — 54,12 мм 90 мм 4=180,4 мм 300 мм Ь„=59 мм 86 мм Отмечаем существенное уменьшение габаритов. $8.17. Краткие сведения о зубчатых передачах с перекрещивающимися осями (виитовых и гипоидиых)* В этих передачах, так же как и в конических, оси валов располагаются под углом, но не пересекаются, а перекрещиваются, т.
е. проходят на некотором расстоянии а друг от друга (рис. 8.56 и 8.57). Перекрестное расположение осей Рис, 856 Рис. 8.57 придает этим передачам некоторые особенности, которые используют на практике. Например, подшипники обоих валов можно располагать по обе стороны колеса; оба вала могут продолжаться в обе стороны от колеса, что позволяет передавать движение от одного ведущего вала нескольким ведомым. * К этой группе передач относятся также червячные передачи, которые имеют более широкое применение и поэтому рассматриваются отдельно.
197 Ьйр:ПКигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Основными недостаткими передач с перекрещивающимися осяии являются повышенное скольжение в зацеплении и связанные с этим повышенный износ и склонноспгь к заеданию. Винтовые и гипоидные передачи применяют преимущественно в специальных изделиях. Поэтому в курсе деталей машин дается только общее понятие об этих передачах. Вин>ггован передича (рис. 8.56) осуществляется цилиндрическими косозубыми колесами.
При перекрестном расположении осей валов начальные цилиндры колес соприкасаются в точке, поэтому зубья имеют точечный контакт. Векторы окружных скоростей колес направлены под углом перекрещивания, поэтому в зацеплении наблюдается большое скольжение. Точечный контакт и скольжение приводят к быстрому износу и заеданию даже при сравнительно небольших нагрузках. Поэтому винтовые передачи применяют главным образом в кинематических цепях приборов. В силовых передачах их заменяют червячными передачами с многозаходными червяками.
Во многих случаях такая замена целесообразна и в передачах приборов. Прочностной расчет винтовых передач ~4] выполняют по условным формулам, основанным на эксперименгальных данных. Гипоидная передача (рис. 8.57) осуществляется коническими колесами с косыми или криволинейными зубьями. Вершины конусов колес не совпадают, Угол перекрещивания осей чаще всего выполняется равным 90", В отличие от винтовых передач гипоидные могут быть выполнены с линейным контактом зубьев. Скорости скольжения в гипоидных передачах меньше, чем в винтовых.
Поэтому они обладают повышенной нагрузочной способностью. На практике опасность заедания, связанная со скольжением, устраняется применением специальной противозадирной смазки (гипоидное масло) и термообработкой зубьев до высокой твердости, а также ограничением смещения осей а (рис. 8.57). Недос1 атком гипоидных передач являются повышенные требования к точности изготовления и монтажа.
Гипоидные передачи применяют главным образом в автотракторном и текстильном машиностроении. Размещение карданного вала ниже оси ведущих колес автомобиля позволяет понизить центр тяжести автомобиля и тем самым повысить его устойчивость. Применение гипоидной передачи в прядильных машинах позволяет передавать движение от одного вала многим десяткам веретен.
Расчет гипоидных передач излагается в специальной литературе [4]. Глава 9 ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ Червячная передача (рис. 9.1) относится к передачам зацепления с перекрещивающимися осями валов. Угол перекрещивания обычно равен 90'. Возможны и другие уг- 198 ЬйрЯКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®ийЬу ~сд:464840172 Рис 9 ! лы, отличные от 90', однако такие передачи применяют редко. Движение в червячных передачах преабразуетсл по приниипу випп1овай пары или по приниипу наклонной плоскости. ~ 9.1. Геометрические параметры и способы изготовления передач В червячной передаче, так же как и в зубчатой, различают диаметры начальных и делительных цилиндров (рис.
9.2): с( „ д„,, — начальные диаметры червяка и колеса; а„ с/2 — — дели ~ельные диамез ры червяка и колеса. В передачах без смещения д, = д„И„, = Ы,. Точка касания начальных цилиндров является полюсом зацепления. Червяки. Различают по следующим признакам: форме поверхносги, на которой образуегся резьба, -иилиндрическис Рис 9 Рис 9 3 (рис. 9.3„а) и,лабоидпые (рис.
9,3, с) *„форме профиля резьбы- -с пр.ч.ио.гинейныт (рис. 9.4. а) и кривалинснны.и (рис. ' Гяобои.ц<ыя пере,мячи Ря~счо1рены я ~~ 99 199 пйр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 ф сг 9.4, б) профилем в осевом а) Ъ 4 сечении. Наиболее распространены цилиндрические червяки. У червяков с пря~у мол инейным профилем в осевом сечении в торФ цовом сечении витки очерчены архимедовой спираРис. 9.4 лью, отсюда название-- архимедов червяк. Архимедов червяк подобен ходовому винту с трапецеидальной резьбой. Его можно нарезать на обычных токарных или резьбофрезерных станках. Поэтому первые червячные передачи выполняли с архимедовыми червяками, которые широко применяют и в настоящее время.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
