загрузка...
загрузка...
На головну

Сили, що діють в зачепленні.

  1. Взаємодіючі галактики. Ядра галактик і їх активність.
  2. Зовнішні та внутрішні сили, класифікація зовнішніх сил.
  3. Питання 4. Запобіжні клапани, їх пристрій, принцип дії, класифікація, сили, що діють при роботі клапанів.
  4. Геометричні особливості передач з конічними зубчастими колесами. Сили в зачепленні.
  5. Готелі Києва, що діють в 1900 році
  6. Дійові особи в міжнародному праві
  7. Діючі напруги. Циклограми навантажень і напруг.
 сили  прямозуба передача  косозубая передача
 Окружна сила
 радіальна сила ( )  
 осьова сила  

 3.5.7. Конічні зубчасті колеса застосовують в передачах, осі валів яких перетинаються під деяким міжосьовим кутом  . зазвичай  = 90 ° (рис. 3.5.7).

У порівнянні з циліндричними конічні передачі мають велику масу і габарити, складніше у виготовленні і монтажі. Одне з конічних коліс, як правило шестерня, розташовується консольно, при цьому внаслідок підвищеної деформації консольного валу збільшуються нерівномірність розподілу навантаження по ширині зубчастого вінця і шум. Осьові сили, що виникають в передачі, викликають необхідність застосування складних опор.

Не дивлячись на вказані недоліки, конічні колеса застосовують у всіх галузях машинобудування, де за умовами компонування машини необхідно передати рух між пересічними осями валів.

Конічні колеса бувають з прямими і круговими зубами. Ось кругового зуба - це дуга окружності відповідного діаметру різцевої головки. Кут нахилу кругового зуба змінний. За розрахунковий приймають кут на колі середнього діаметра колеса, зазвичай  = 35 °. значення  вибирають виходячи із забезпечення плавності зачеплення. Конічні передачі з круговими зубами в порівнянні з прямозубих мають велику навантажувальну здатність, працюють більш плавно і, отже, динамічні навантаження та шум при їх роботі менше.

Для конічних передач встановлено 12 ступенів точності і відповідно норми точності. Граничні окружні швидкості для конічних прямозубих (непрямозубих) ??коліс: при 6-го ступеня - до 12 (20) м / с, 7-го ступеня - до 8 (10) м / с, 8-го ступеня - до 4 (7) м / с, 9-й - до 1,5 (3) м / с.

У конічних колесах вводять поняття «початкові конуси» - це дві конічні поверхні із загальною вершиною і утворює, перекочується одна за іншою без ковзання. При цьому початкові і ділильні конуси завжди збігаються. Кути ділильних конусів позначають и  . Обов'язковою умовою пердачи має бути перетин осей валів і утворюють початкових конусів в одній точці.

Передавальне число при міжосьовій вугіллі  = 90 °

Для конічної прямозубой передачі рекомендується  = 2; 2,5; 3,15; 4, для передачі скруговими зубами можливі більш високі значення ; найбільше значення  = 6,3.

Профілювання евольвентних зубів конічних коліс виконують наближеним способом Тредгольда - на поверхнях зовнішніх додаткових конусів з вершинами и , Що утворюють яких перпендикулярні утворюючим ділильних конусів. Поверхні додаткових конусів легко розгортаються на площину: утворюють зовнішніх додаткових конусів и  приймають за радіуси кіл вершин еквівалентних циліндричних коліс, що утворюють середніх додаткових конусів приймають за радіуси ділильних кіл еквівалентних циліндричних коліс. профілі зубів еквівалентних циліндричних коліс використовують в якості профілів зубів конічних коліс.

Зовнішні та внутрішні додаткові конуси визначають ширину зубчастого вінця .

Висота зуба, крок і модуль конічного колеса змінні по довжині зуба. Вони максимальні на зовнішньому додатковому конусі і мінімальні на внутрішньому. Для зручності виміру контроль розмірів колеса при його виготовленні ведеться по перетину зубів поверхнею зовнішнього додаткового конуса.

Висота зуба конічного колеса змінна по довжині зуба, а значить міцність зубів конічного колеса змінна по їх довжині. Тому міцність коліс оцінюється розмірами по перетину зубів шестерні поверхнею середнього додаткового конуса, припускаючи, що там лежить точка прикладання нормального сили  (Рис. 3.5.8), тобто сили, що діє перпендикулярно до поверхні зуба по ділильному конусу. силу  розкладають на три складові:  (Окружна сила);  (Радіальна сила);  (Осьова сила).

Для колеса напрямок сил протилежно, при цьому:

, , .

Напрямок окружних сил  залежить від напрямку обертання коліс. осьові сили  завжди спрямовані від вершин конусів, радіальні  - До осей обертання коліс.

 3.5.8. Розрахунок прямозубих конічних передач на міцність виконують за формулами прямозубой циліндричної передачею, але для розрахунків конічні колеса заміняють еквівалентними циліндричними прямозубих колесами. Діаметри і число зубів еквівалентних коліс:

, ,

де  - Зовнішній ділильний діаметр,  - Дійсне число зубів конічного колеса.

Модуль зубів еквівалентного циліндричного колеса приймається рівним модулю  в середньому перерізі зуба, а передавальне число еквівалентних коліс .

Крім того, за дослідними даними, здатність навантаження конічної передачі становить 0,85 у порівнянні з еквівалентною циліндричної. Тому в знаменник розрахункових формул вводять 0,85 - коефіцієнт зниження допустимої навантаження для конічних прямозубих передач.

З урахуванням сказаного, формула для перевірочного розрахунку зубів для сталевого конічного прямозубого колеса на контактну втому:

.

Тоді формула для проектного розрахунку сталевого конічного прямозубого колеса на контактнувтома:

,

або, так як основним розміром, що визначає габарити конічної передачі, є зовнішній діаметр колеса,

.

Формула для перевірочного розрахунку сталевого конічного прямозубого колеса на втому при згині:

.

Формула для проектного розрахунку сталевого конічного прямозубого колеса на втому при згині:

.

За знайденою величиною середнього делительного окружного модуля визначається виробничий модуль (Зовнішній ділильний окружний модуль).

Далі визначають інші розміри коліс (рис. 3.5.9).

 Геометричні параметри передачі  прямозуба передача
 Середній ділильний окружний модуль
 Зовнішній ділильний окружний модуль
 Зовнішній ділильний діаметр
 Середній ділильний діаметр
 Зовнішнє конусний відстань
 Ширина зубчастого вінця колеса
 Коефіцієнт ширини зубчастого вінця щодо зовнішнього конусного відстані
 Середнє конусний відстань
 Зовнішня висота головки зуба
 Зовнішня висота ніжки зуба
 Висота зуба
 Діаметр вершин зубів

 
 

 3.5.9. Евольвентноє зачеплення, створене в Росії в 1754 р академіком Леонардо Ейлером, отримало в техніці найширшого розповсюдження завдяки своїм перевагам, але воно має і свої недоліки: обмежена здатність навантаження передач; підвищена чутливість коліс до перекосів через лінійних контактів зубів; істотні втрати на тертя в зачепленні.

Обмежена здатність навантаження пояснюється тим, що контакт зубів відбувається по лінії (практично по вузькій площадці), розташованої уздовж зуба. Внаслідок малого приведеного радіуса кривизни робочих поверхонь зубів виникають значні контактні напруги, що обмежують контактну міцність зубів.

Крім того, виникають труднощі при забезпеченні необхідного лінійного контакту сполучених зубів, що змушує конструкторів вдаватися до підвищеної жорсткості валів, зубів і корпусів, так як пружні деформації в конструкції передачі тягнуть за собою порушення правильності зачеплення.

Для підвищення контактної міцності, а отже, несучої здатності зубчастих передач в 1954 р М. Л. Новіковим було розроблено нове зубчасте зачеплення (3.5.10), в якому первинний лінійний контакт (лінійне евольвентного зачеплення) замінений точковим зачепленням, в якому профілі зубів коліс в торцевому перетині окреслені дугами окружності досить близьких радіусів. Зуб шестерні робиться опуклим, а зуб колеса - увігнутим, що збільшує їх приведений радіус кривизни, зуби стикаються на значній довжині - майданчику контакту, тим самим підвищуючи контактну міцність передачі приблизно в 3-4 рази в порівнянні з евольвентними передачами тих же розмірів.

У зачепленні Новікова замість лінії зачеплення є точка зачеплення. Зуби стосуються тільки в момент проходження профілів через цю точку, а безперервність передачі руху забезпечується гвинтовою формою зубів. Тому зачеплення Новикова може бути тільки косозубих. Практично кут нахилу зубів  = 10 ... 22 °.

Теоретично доведено, що найвигіднішою формою профілю зуба буде окружність з центром на лінії центрів.

недолікипередач Новікова:

· Підвищена чутливість до зміни міжосьової відстані;

· Неможливість здійснення конструкції коліс з прямим зубом;

· Ширина коліс повинна бути не менше шести модулів зачеплення;

· Технологічні труднощі при виробництві коліс.

Зачеплення Новікова застосовується для всіх видів зубчастих передач як із зовнішнім, так і внутрішнім зачепленням.

Передачі з круговим зачепленням Новікова найбільш придатні в тих випадках, коли здатність навантаження передачі визначається контактної міцністю при твердості робочих поверхонь менш 350 НВ, при відносно постійних режимах і швидкостях до 12 м / с. У цьому випадку їх здатність навантаження приблизно в 2 рази більше, ніж евольвентних прямозубих передач.

Передачі з зачепленням Новікова стандартизовані. Розрахунок їх ведуть аналогічно розрахунку передач з евольвентним зачепленням з урахуванням їх особливостей. Результати розрахунку показали, що габарити передач Новікова в порівнянні з евольвентними на 20 ... 25% менше при однаковій навантаженні, т. Е. Вони більш компактні і допускають великі передавальні числа.

2.5.10. планетарними називають передачі, які мають зубчасті колеса з переміщаються осями. Ці колеса називають сателітами. Зубчасті колеса, з якими зчіплюються сателіти, називають центральними. Геометричні осі цих коліс збігаються з віссю обертання ведучого і веденого валів передачі, яку називають центральною віссю.

Планетарна передача на малюнку 3.5.11 складається з рухомого центрального колеса з зовнішніми зубами, сателітів, нерухомого центрального колеса з внутрішніми зубами і водила, на якому укріплені осі сателітів.

Сателіти здійснюють складний рух - обертаються навколо своїх осей, закріплених на водію, І одночасно разом з водилом обертаються навколо центрального колеса, т. Е. Здійснюють рух, подібне руху планет сонячної системи, через що планетарні передачі і отримали свою назву.

При нерухомому центральному колесі рух може передаватися від центрального колеса до водив або від водила до колеса, т. Е. Провідною ланкою в планетарній передачі може бути або центральне колесо, або водило. Це дозволяє при одній і тій же схемі передачі отримувати різні передавальні числа. У разі нерухомого водила рух може передаватися від колеса з внутрішніми зубами до колеса із зовнішніми зубами або навпаки.

Планетарну передачу, в якій одне з центральних коліс нерухомо, називають найпростішої.На відміну від найпростішої планетарну передачу, в якій всі зубчасті колеса і водило рухливі (вільні), називають диференціальної.У диференціальної передачі один рух можна розкладати на два або два рухи з'єднати в одне. Наприклад, рух колеса с внутрішніми зубьяміраскладивается на два руху: рух колеса с зовнішніми зубами і рух водила.

переваги: велике передавальне число в одному щаблі, а також малі габарити і маса. Зниження маси (зазвичай в 2 ... 4 рази і більше) пояснюється наступними причинами: розподілом навантаження між сателітами, завдяки чому навантаження на зуби в кожному зачепленні зменшується в кілька разів; широким застосуванням зубчастих коліс з внутрішнім зачепленням, що володіють підвищеною здатністю навантаження; малим навантаженням на опори. При симетричному розташуванні сателітів сили в передачі взаємно врівноважуються. Планетарні передачі працюють з меншим шумом, що пов'язано з підвищеною плавністю внутрішнього зачеплення і меншими розмірами коліс.

недоліки: підвищені вимоги до точності виготовлення і монтажу; різке зниження ККД передачі зі збільшенням передавального числа.

планетарну передачу застосовуютьяк редуктор з постійним передавальним числом; як коробку швидкостей, передавальне число в якій змінюється шляхом почергового гальмування різних ланок (наприклад, водила або одного з коліс); як диференційний механізм. Їх успішно застосовують в транспортному машинобудуванні, верстатобудуванні, приладобудуванні і т. Д.

Питання для самоперевірки.

1. За якими ознаками класифікуються зубчасті передачі?

2. Які окружності називаються початковими? Вкажіть основну властивість початкових кіл. Дайте визначення ділильної окружності.

3. Розкажіть про умови роботи прямозубой циліндричної передачі. Які сили діють в зачепленні?

4. У чому полягає умова равнопрочності зубів шестерні і колеса, як воно забезпечується при проектуванні передачі?

5. Назвіть переваги зубчастих передач.

6. Які криві задовольняють основному закону зачеплення? Які умови роботи передачі забезпечуються виконанням цього закону?

7. Які передачі називають шевронними? Розкажіть про умови роботи цих передач.

8. У чому різниця розрахунку відкритих і закритих зубчастих передач?

9. Що називається зубчастої передачею? Як визначити передавальне число зубчастої передачі?

10. Яка величина називається кроком зубчастого колеса? Що називається модулем зубчастого колеса? Яке властивість має виконуватися для модулів пари зубчастих коліс?

11. Розкажіть про умови роботи косозубой циліндричної передачі? Які сили діють в зачепленні?

12. За якими критеріями працездатності ведеться розрахунок зубчастих передач?

13. Назвіть недоліки зубчастих передач.

14. Яка величина називається коефіцієнтом перекриття передачі? На що впливає його значення? Яке умова для нього має виконуватися?

15. Що називається еквівалентним циліндричні прямозубі? Для чого використовують це поняття?

16. Чому у зубчастого колеса не може бути менше 17 зубів?

17. Які недоліки має зубчастий конічна передача в порівнянні з циліндричними?

18. Що являє собою зачеплення Новикова? Назвіть його недоліки.

19. Назвіть переваги планетарних передач.

20. Як здійснюється проектування конічних зубчастих передач?

21. Розкажіть про недоліки евольвентного зачеплення.

22. Розкажіть про особливості диференціальних передач.

23. Дайте порівняльну характеристику конічних коліс з прямими і круговими зубами.

24. Розкажіть про переваги зачеплення Новікова.

25. Розкажіть про будову і застосуванні планетарних передач.

26. Які сили діють в зачепленні конічних зубчастих коліс?

27. Розкажіть про переваги евольвентного зачеплення.

28. Назвіть недоліки планетарних передач.

 



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна

Для заіеток. | Тема 3.2. Загальні відомості про механічної передачі. | Завдання. | Тема 3.3. Фрикційна передача. | Завдання. | Тема 3.4. пасової передачі | Тема 3.8. ПЕРЕДАЧА ВИНТ-ГАЙКА | Тема 3.9. Ланцюгові передачі. | Тема 3.10. Загальні відомості про деякі механізми. | Тема 3.11. Вали і осі. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати