ДМ - Конспект лекций для бакалавров (Андриенко ЛА) (528097), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Влияет на равномерность распределения нагрузки по контактным линиям и определяет работоспособностьсиловых передач и КПД.Регламентирован также боковой зазор – расстояние между боковыми поверхностями зубьев, определяющее свободный поворот одного из зубчатыхколёс при неподвижном парном зубчатом колесе. Боковой зазор необходимдля предотвращения заклинивания зубьев при нагреве во время работы, атакже для размещения смазочного материала и обеспечения свободного вращения колёс.Размер зазора задают видом сопряжения: H – нулевой зазор, Е – малый, Dи C – уменьшенный, В – нормальный, А – увеличенный.Пример обозначения: 7 – 6 – 6 – СВыбор степени точности для зубчатых колес:Степень точности назначают в зависимости от окружной скоростиV и назначения передачи.6-7 (точная) - зубчатые колеса, работающие при повышенных скоростях и умеренных нагрузках, колеса подачи в станках (в делительных цепях), авиа-, автостроения, передачи для устройств с точным отсчетом.

Применяется при окружных скоростях до 10(15)м/с.8 (средней точности) - для передач общего машиностроения (приокружных скоростях до 5(10)м/с).9 (пониженной точности) - для грубых приводов, ненагруженныхпередач (при окружных скоростях до 2(4)м/с).55Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************В скобках указана скорость для косозубых передач.ВИД СОПРЯЖЕНИЯ (БОКОВОЙ ЗАЗОР) определяется суммойдвух слагаемых - независимо от точности передачи:1) зазор, обеспечивающий компенсацию температурных деформаций,мкмfn1=aw[αt1(t1-t0)-α t2(t2-t0)]2sinα.1000,где aw- межосевое расстояние, мм; αt1, αt2 – коэффициенты линейногорасширения материалов зубчатых колес, t1, t2 - рабочая температура колес,t0=200С – температура окружающей среды.2) зазор, обеспечивающий нормальные условия смазывания, мкмfn2=10m -для тихоходных передач,fn2=30m -для быстроходных передач,m – модуль в мм (например, m=3 на тихоходной ступени f n2 = 10х3=30 мкм)Необходимый гарантированный боковой зазор: fnmin=fn1+fn2.По найденной величине fnmin выбирают вид сопряжения по таблицамГОСТ 1683-81 для заданного межосевого расстояния в виде допуска на aw(±fa = fn/2).Примечание.

На величину бокового зазора оказывают влияние сближения колец подшипников валов. Они могут раздвигать или сдвигать валы(в зависимости от направления радиальных сил), тем самым увеличивать илиуменьшать боковой зазор. Поэтому при выборе вида сопряжения необходимовеличину fa скорректировать 2fa >fnmin : fn=2fa, где fa – допуск на aw.На комбинированные нормы введены ограничения. Нормы ПР могутбыть не более 2-х степеней выше и не грубее одной степени КТ.Нормы ПК не должны быть ниже норм ПР, обычно они одинаковые.Показатели точности различают для прямозубых и широких косозубыхи шевронных колес. (Узкое колесо или широкое определяется значением коэффициента осевого перекрытия εβ=px/bw ).Степень точности понормам ПКεβ не менее51,562,072,583,0Узкие косозубые колеса работают без осевого перекрытия (независимоот точности их изготовления) и обеспечивают передачу движения обкатыванием профилей в торцовом сечении.При широких колесах движение от одного колеса к другому происходит перекатыванием винтовых линий зубьев, и точка контакта перемещаетсявдоль оси колеса, а также в торцовой плоскости.

Поэтому в широких зубчатых колесах погрешности шага зацепления и профиля не влияют на плав56Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************ность зацепления, а отражаются лишь на высоте пятна контакта. Отклонениеосевого шага px вызывают уменьшение длины пятна контакта и не влияют наКТ.Материалы зубчатых колёс.Важнейшими критериями при выборе материалов являются масса и габариты передачи.Стали: масса и габариты тем меньше, чем выше твёрдость рабочих поверхностей зубьев, которая зависит от марки стали и термической обработки.Термообработку улучшение проводят до нарезания зубьев.Твёрдость сердцевины зуба и его рабочей поверхности для улучшенных колёс одинаковая и составляет 235…302 HB.Закалке подвергаются стали с содержанием углерода больше 0,3%.Поверхностная закалка с индукционным нагревом ТВЧ целесообразна дляколёс с модулем больше 2 мм.

При малых модулях мелкий зуб прокаливаетсянасквозь, что приводит к короблению и делает зуб хрупким. Твёрдость45…53 HRC. Сердцевина - улучшенная.Цементация – поверхностное насыщение углеродом с последующей закалкой. Стали 20Х, 12ХН3А, 18ХГТ. Твёрдость 56…63 HRC.Азотирование – насыщение поверхности зубьев азотом – обеспечиваетособо высокую твёрдость поверхности зубьев без последующей закалки. Оносопровождается малым короблением и позволяет получать зубья высокойточности без последующих доводочных операций.

Твёрдость 58…65 HRC.Зубья с твёрдостью больше 45 HRC нарезают до термообработки.Кроме стали, для изготовления зубчатых колёс используются: Чугуны – применяют для тихоходных крупногабаритных и открытых(без корпуса) передач, которые имеют большие размеры и могут работать при скудной смазке. Пластмассы – применяют для слабонагруженных передач, которые работают бесшумно и плавно.57Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Виды разрушения зубьев. Критерии работоспособностии расчёта зубчатых передач.На рис.

2.7 показано зацепление эвольвентных зубчатых колес: N1N2 –линия зацепления; pb – основной шаг; B1 – точка входа в зацепление, В2 –точка выхода. В1В2 – активный участок линии зацепления;db1, db2 – диаметры основных окружностей;dw1, dw2 – диаметры начальных окружностей;da1, da2 – диаметры окружностей вершин;df1, df2 – диаметры окружностей впадин;участок B’B” – участок однопарного зацепления (вся нагрузка передаётсяодной парой зубьев);участки B1B’ и B2B’ – участки двухпарного зацепления (нагрузка распределяется между двумя парами зубьев);б)Рис.2.758Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Из-за разности скоростей V1 и V2 возникает скольжение.

Проходя зону зацепления при работе передачи, зубья подвергаются циклическомунагружению. При этом на контактирующих поверхностях зубьев действуетнормальная к поверхности сила, а также сила трения. Для каждого зубанапряжения изменяются во времени по отнулевому циклу, что являетсяпричиной усталостного разрушения, выкрашивания рабочих поверхностейили излома зубьев. Скольжение и силы трения в зацеплении вызывают изнашивание и заедание зубьев.1).Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев – основной вид разрушения зубьев для большинства закрытых, хорошо смазываемых передач.Рис.2.8. Начальная стадия усталостного разрушенияРазрушение проявляется в виде оспинок (ямок) и начинается вблизиполюсной линии в зоне однопарного зацепления (где действует максимальная нагрузка) у ножки зуба, а затем распространяется на всю поверхностьножки.

Со временем ямки выкрашивания сливаются, начинается прогрессивное выкрашивание.Рис.2.9. Прогрессивное выкрашивание59Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************2). Абразивный износ характерен для открытых передач или передач, работающих в засорённой среде (горные, дорожные, строительные идругие машины).Рис.2.10.Предельный износ зубьев (до заострения)3). Заедание зубьев – местное молекулярное сцепление (микросварка) сопряжённых поверхностей зубьев вследствие разрушения смазочнойплёнки и местного повышения температуры при относительном скольжении в зоне контакта.Рис.2.11. Заедание зубьев60Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Заедание зубьев предупреждают повышением твёрдости поверхностей,подбором противозадирных масел.Расчёты на заедание сводятся к проверке температуры в местахконтакта и в сопоставлении её с температурой вспышки масел.4).

Излом зубьев является наиболее опасным видом разрушения, т.к.приводит к полной утрате работоспособности передачи. Поломку зубьевотносят к категории внезапных и полных отказов.Излом зубьев является следствием действия отнулевого цикла напряжений изгиба или перегрузки ударногодействия.Усталостная поломка связана сразвитием трещины у основания зуба,где от изгиба возникают наибольшиенапряжения растяжения.При усталостном разрушении на телеколеса после излома остаётся вогнутая,а при поломке от перегрузки – выпуклая поверхность.Рис.2.12,а. Усталостная поломка зубьев61Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.2.12,б.

Излом зуба у основания от перегрузкиВыбор допускаемых напряженийВыбор допускаемых напряжений базируется на кривых усталости(рис. 2.13). Они получены экспериментально на образцах – аналогах зубчатых колёс.На рисунке показана кривая усталости в координатах: амплитуданапряжений цикла – число циклов нагружения до разрушения образца.Наклонный участок кривой усталости в точке G переходит в горизонтальный. Число циклов NG , соответствующее точке перелома G, называетсябазовым числом циклов, а соответствующее ему напряжение σlim – пределомвыносливости.При напряжении    lim передача теоретически может работать длительное время, а при напряжении    lim - ограниченное время.62Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.

Характеристики

Список файлов лекций