Лекции Детали Машин

18.Конические зубчатые передачи.

Геометрия конического зацепления [pic] de — внешний делительный диаметр dae — внешний диаметр вершин зубьев dfe — внешний диаметр впадин зубьев.

dm — средний делительный деаметр

Rm — среднее конусное расстояние Re — внешнее конусное расстояние b — высота зуба h — ширина зуба ?1, ?2 — углы начальных конусов Конические передачи применяют, когда оси валов пересекаются под прямым углом, профиль зубьев может быть эвольвентным или круговым: — Прямозубые передачи применяются при окружных скоростях до 5 м/с — Передача с круговыми зубьями обладает большой нагрузочной способностью, обеспечивает плавное зацепление и менее шумное в работе. Более технологичны в изготовлении. Угол наклона зубьев на длительном диаметре ?=35? [pic];

Основные размеры зубчатых колес. 1. Внешний делительный диаметр de1 = me· z1 de2 = me· z2.

2. Внешний диаметр вершин зубьев da1 = de1 + 2me· cos?1 da2 = de2 + 2me· cos?2 3. Внешнее конусное расстояние.

[pic] 4. Среднее конусное расстояние.

Rm = Re — 0,5b 5. Средний окружной модуль.

[pic], где me — внешний торцевой окружной модуль Для зубчатых колес с круговым зубом его обозначают, как mte. Округляются до стандартного числа. 6. Средний делительный диаметр dm1 = m· z1 dm2 = m· z2 7. Передаточное отклонение передачи.

[pic];

[pic]; - передаточное число.

19.Силы в зацеплении конических колес. [pic].

Fn — нормальная сила в зацеплении Fe — окружная сила Fr — радиальная сила Fa — осевая сила При определении усилии в зацеплении нагрузку распределенную по ширине зубчатого венца это заменяют сосредоточенной силой Fn.

[pic] Радиальная сила: [pic] [pic] [pic][pic].

20.Червячные передачи Червячная передача — это передача с перекрещивающимися осями. Состоит из винта червяка и червячного колеса Преимущества: 1. Плавность и бесшумность работы 2. Возможность получения больших передаточных отношений (особенно вне силовых передач u=1000) 3. Возможность самоторможения передачи за счет сил трения в червячной паре Недостатки: 1. Низкий КПД 2. Значительное выделение тепла в зоне передач 3. Интенсивное изнашивание и склонность к заеданию 4. Необходимость применения для венцов червячных колес дорогих антифрикционных материалов 5. Повышенные требования к точности сборки Применение: При небольших и средних мощностях (50−150кВт) При окружных скоростях до 25 м/с Классификация червячных передач.

1.По форме внешней поверхности червяка а) цилиндрический б) глобоидальный.

[pic].

Глобоидальные червяки сложнее в изготовлении, имеют высокий КПД, более надежны и долговечны.

2.По расположению червяка различают с верхним, нижним и боковым расположением.

[pic].

С нижним расположением применяется при [pic]м/с (это обусловлено тем, что при большей скорости масло будет вытекать, пенится и не поступать в трущиеся пары).

3.По числу витков червяка.

Резьба червяка может быть одно и многозаходной, правой и левой. z1=1,2,4(с кол-вом витков).

4.По профилю резьбы.

В зависимости от способа нарезания червяка: a) архимедов червяк; б) конвалютный червяк; в) эвольвентный червяк; г) спираидальный червяк; д) тороидальный червяк.

Изготовление червяков Червяки могут быть нарезаны на токарно-винторезном станке [pic] или модульной фрезой. [pic] Червячные колеса чаще всего нарезают червячными фрезами с более высоким профилем и острыми кромками.

21.Геометрия червячных передач.

[pic].

[pic] - угол профиля червяка равен 20?

Шаг резьбы червяка связан с числом заходов по формуле.

[pic], где z1-число заходов.

Угол подъема винтовой линии червяка на делительной окружности:

[pic], где q-коэффициент делительного диаметра d1=m· q, где d1-делительный диаметр

1.Делительный диаметр d1=q· m d2=m· z2.

2.da1=d1+zm=m (q+2) da2=d2+2m=m (z2+2).

3.df1=d1−2,4m=m (q-2,4) df2=d2−2,4m=m (z2−2,4).

4.a?=[pic]m (q+z2).

5.Ширина нарезанной части червяка при z1=1;2 b1?(11+0,06· z2) m+? при z1=3;4 b1?(12+0,09· z2) m+? при m16 ?=45…50мм.

6.Ширина венца колеса z1=1;2;3 b2?0,75· da1 z2=4 b2?0,67· da1.

7.Условный угол обхвата червячного колеса на диаметре d «=da1−0,5m [pic].

8.Наибольший диаметр червячного колеса [pic];

9.Передаточное отношение [pic]; [pic]; [pic] Т.к. углы подъема винтовой линии червяка равны 5−15?, то в червячных передачах при тех же габаритах, как и цилиндрических передаточное число больше в 6−12 раз. [pic].

22.Скольжение в червячных передачах. Во время работы червячной передачи витки червяка скользят по зубьям червячного колеса, причем скорость скольжения направлена по касательной к винтовой линии червяка.

[pic].

[pic] -окружная скорость червяка.

[pic] -окружная скорость червячного колеса.

[pic] -скорость скольжения [pic] [pic]; (находится по формуле, через угол наклона по винтовой линии) [pic].

Из соотношения видно, что [pic] большое скольжение в червячных передачах приводит к быстрому изнашиванию зубьев червячного колеса, увеличивает склонность передачи к заеданию для предотвращения заедания передачи венцы червячных колес изготавливают из антифрикционных материалов.

23.Усилия в зацеплении червячных передач [pic]; [pic]; [pic](направление данных сил такое же как в конических передачах) Т.к. осевая сила на червяке может иметь большие значения, а вал червяка имеет небольшой диаметр, то опору червяка воспринимающую осевую силу достаточно часто конструируют из двух подшипников.

Формула проектного расчета: [pic] kн=1 [pic] kн=1,1…1,4 [pic].

24.Зубчатые редукторы.

Зубчатый редуктор — механизм предназначенный для понижения угловых скоростей и увеличения крутящих моментов, обычно выполняется в виде отдельных агрегатов и передает мощность от двигателя к машине при u (6,3 применяют одноступенчатые цилиндрические редукторы. [pic] u=[pic] Редуктор состоит из корпуса литого чугунного или сварного стального, в котором расположены элементы передачи. Наибольшее распространение получили двухступенчатые редукторы с передаточным числом от 8 до 40.

Двухступенчатый цилиндрический редуктор по развернутой схеме. [pic].

uобщ = uБ· uт=[pic].

Преимущества: Передача больших моментов, относительная простота конструкции. Недостатки: Из-за несимметричного расположения зубчатых колес на валах редуктора имеет место повышенная неравномерность распределения нагрузки по длине зуба Для улучшения условий работы зубчатых колес применяются редукторы с раздвоенной ступенью. [pic] up = uБ· uт up = 8…40.

Недостаток: увеличение габаритов и металлоемкости. Преимущество: передает большие моменты, большие передаточные числа; равномерное распределение нагрузки на опоры валов.

Соосная схема [pic] u = 8…40.

Преимущество: Возможность передачи моментов на одной оси Б и Т валов. Недостаток: Увеличение длины промежуточного вала за счет, чего увеличиваются изгибающие моменты.

При взаимно перпендикулярном расположении валов применяются конические редукторы. [pic] u (6,3.

Преимущество: Возможность передачи моментов под прямым углом.

В случае если необходимо передавать большие моменты применяют коническо — цилиндрический редуктор. [pic] Передаточные числа редукторов Б и Т ступени Гостированы для обеспечения минемального веса и габоритов редуктора; при этом должно соблюдаться условие uБ>uт Форму корпуса и крышки редуктора определяют по размерам колес и схеме редуктора. Для увеличения жесткости корпуса в местах передачи усилия от подшипников на корпус предусматривают ребра жесткости или утолщения стенок. Для возможности осмотра зацепления зубчатых колес и заливки масла в крышке редуктора предусматривают смотровое окно.