Детали машин. Ответы (стр. 3 из 4)

Шевронные колёса имеют достоинства косозубых колёс плюс уравновешенные осевые силы и используются в высоконагруженных передачах.

Колёса внутреннего зацепления вращаются в одинаковых направлениях и применяются обычно в планетарных передачах.

Выбор параметров цилиндрических зубчатых передач обусловлен конструктивными и технологическими условиями. Передаточное отношение U определяется соотношением угловых скоростей (ω) или частот вращения (n) ведомого и ведущего колёс U = ω₁ / ω₂ = n₁ / n₂.

Здесь и далее индексы 1 и 2 расставлены в порядке передачи механической энергии 1- ведущее (шестерня), 2- ведомое (колесо). Учитывая, что в зацепление входят колёса с одинаковым модулем (ГОСТ 9563-60), можно задавшись числом зубьев шестерни Z₁найти число зубьев колеса

Z₂ = U * Z₁.

Передаточное число U ограничено габаритами зубчатой передачи.

Его рекомендуется принимать в диапазоне от 2 до 6. Нормальный ряд значений U стандартизирован в ГОСТ 2185-66.

Ширина колеса задаётся обычно коэффициентом ширины Y_a= b / A_w , где b – ширина венца; A_w – межосевое расстояние (ГОСТ 2185-66).

Классификация

- По форме профиля зубьев:

- эвольвентные;

- круговые (передача Новикова);

- циклоидальные.

- По типу зубьев:

- прямозубые;

- косозубые;

- шевронные;

- криволинейные.

- По взаимному расположению осей валов:

- с параллельными осями (цилиндрические передачи с прямыми, косыми и шевронными зубьями);

- с пересекающимися осями (конические передачи);

- с перекрещивающимися осями.

- По форме начальных поверхностей:

- цилиндрические;

- конические;

- глобоидные;

- По окружной скорости колёс:

- тихоходные;

- среднескоростные;

- быстроходные.

- По степени защищенности:

- открытые;

- закрытые.

- По относительному вращению колёс и расположению зубьев:

- внутреннее зацепление (вращениие колёс в одном направлении);

- внешнее зацепление (вращение колёс в противоположном направлении).

Достоинства:

- Постоянное передаточное отношение

- Отсутствие проскальзывания

- Большая несущая способность при сравнительно малых габаритных размеров и массы.

- Большая долговечность

- Работа в обширном диапазоне режимов нагрузки

Недостатки:

- Высокие требование к точности изготовления колес и сборки передач.

- Необходимость повышенной стойкости корпусов, валов, и опор.

- Шум

13)Зубчатые передачи. Методы изготовления зубчатых колес.

1) Литье (диаметром более 600мм)

2) Кованые или штампованные (до 600 мм)

3) Накатка

4) Обработка резанием

- Метод обкатки

В настоящее время является наиболее технологичным, а поэтому и самым распространённым способом изготовления зубчатых колёс. При изготовлении зубчатых колёс могут применяться такие инструменты, как гребёнка, червячная фреза и долбяк.

- Метод копирования (Метод деления)

Дисковой или пальцевой фрезой нарезается одна впадина зубчатого колеса. Режущая кромка инструмента имеет форму этой впадины. После нарезания одной впадины заготовка поворачивается на один угловой шаг при помощи делительного устройства, операция резания повторяется.

Метод применялся в начале XX века. Недостаток метода состоит в низкой точности: впадины изготовленного таким методом колеса сильно отличаются друг от друга.

14) Зубчатые передачи. Геометрические параметры.

Цилиндрические зубчатые передачи:

Число зубьев шестерни —

Число зубьев колеса —

Модуль —

Угол наклона линии зуба —

( — для прямозубых колёс, — для косозубых колёс, — для шевронных колёс)

Передаточное отношение —

Расчетные геометрические зависимости

а) прямозубые и косозубые цилиндрические шестерни

а) передаточное отношение:

i =

б) делительные диаметры шестерен:

d_д = mZ - для прямозубых

d_д = m_sZ =

- для косозубых

в) шаг и модуль:

m =

; m_s = ; t_s = ; m_s = .

г) межцентровое расстояние:

- для прямозубых

- для косозубых

д) размеры зуба:

h_г = f₀ m; при f₀ = 1, h_c = m, h_н = 1.25m

h_н = 1,25 f₀m

- по дуге; f₀ - коэффициент высоты зуба.

Здесь: t и m - нормальный шаг и модуль; t_s и m_s - торцевой шаг и модуль; b - угол спирали зуба.

Ряд наиболее распространенных стандартных модулей:

... 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 6; 7; 8; 10; 12 ...

Стандартный угол зацепления a - 20°. Для бесшумной и плавной работы косозубых шестерен необходимо перекрытие зубьев: последующий зуб должен входить в зацеп-ление раньше, чем выйдет из зацепления предыдущий.

15) Зубчатые передачи. Виды разрушений зубчатых колес. Коррегирование зубчатых колес.

Виды повреждений поверхности зубьев

Виды повреждения зубчатых передач
1. Поломка зуба. Из-за развития усталостных трещин. Наиболее часто у открытых передач. Расчёт на изгиб; увеличение модуля, снижение концентрации напряжений.
2. Выкрашивание зуба. Закрытые передачи. Расчёт на контактную прочность.
3. Износ зуба. Повышение твёрдости.
4. Заедание (червячные, гипоидные конические). Смазка, химико-терм. обработка.
Наиболее распространен расчет на контактную усталость, так как он в какой-то мере предупреждает и другие разрушения зубьев.

Коррекция зубьев шестерен

В целях уменьшения габаритов и веса машин желательно у малых шестерен число зубьев делать минимальным, однако этому препятствует подрез ножки зуба, который для эвольвентного двадцатиградусного зацепления имеет место при Z < 17 зубьев. Вводя коррекцию (теоретическое исправление профиля), можно уменьшить Z_min до 14 зубьев и даже менее.

1. Угловая коррекция (фау-коррекция) заключается в смещении профиля зубьев малой шестерни в плюс (от центра) на величину:

V = xm

где x - коэффициент коррекции.

При этом увеличивается на величину V межцентровое расстояние, а также угол зацепления, так как при раздвижке центров раздвигаются соответственно и основные окружности, к которым касательна линия зацепления.

2. Высотная коррекция (фау-нуль-коррекция), при которой профиль зубьев малой шестерни смещается в плюс (+V), а профиль зубьев колеса на столько же - в минус (-V). При этом межцентровое расстояние и угол зацепление не меняются, изменяются лишь относительная высота головки и ножки зубьев.

Изготовление корригированных шестерен не представляет никаких трудностей.

КПД зубчатых передач

Для закрытых передач в среднем:

цилиндрических h =0,98,

конических h = 0,97.

Для открытых передач:

цилиндрических h = 0,97,

конических h = 0,96 .

Эти цифры включают также потери в опорах качения, которые невелики и составляют от 0,25 до 0,5 % на опору при надежной смазке.

16) Зубчатые передачи. Кинематические и силовые соотношения.

Прямозубые цилиндрические передачи. Достоинства и недостатки. Геометрические параметры.

Прямозубые цилиндрические передачи. Усилия в зацеплении.