45. Конические зубчатые передачи, достоинства и недостатки, Область применения. Типы зубчатых колес, основные геометрические параметры конического зубчатого колеса. Передаточное число конической зубчатой передачи.

Конические зубчатые передачи передают механическую энер­гию между валами с пересекающимися осями. Несмотря на сложность изготовления и монтажа, конические передачи получили ши­рокое распространение в редукторах общего назначения, в металлообраба­тывающих станках, вертолетах, авто­мобилях. (Это достоинства).

Недостатки: 1) необходимость регулировки передачи 2) меньшая нагрузочная способность 3) сложность изготовления и более высокие точности 4) большие осевые нагрузки.

Зацепление двух конических ко­лес можно представить как качение без скольжения конусов с углами при вершинах 2δ1 и 2δ2. Эти конусы назы­вают начальными. Линию касания этих конусов ОЕ называют полюсной линией или мгновенной осью в отно­сительном вращении колес. Основное

применение получили передачи ортогональные с суммарным углом между осями δ1+ δ2 = 90°. Конические зубчатые переда­чи выполняют без смещения исходного контура (x1 = 0, х2=0) или равносмещенными 2=1). Поэтому начальные конусы совпадают с делительными.

Конические колеса обычно выполняют прямозубыми или с круговыми зубьями Прямозубые пе­редачи в основном применяют при окружных скоростях до 3 м/с, при более высоких скоростях применяют передачи с круговыми зубьями. Конические колеса с косыми зубьями применяют весьма редко из-за сложности изготовления и контроля.

Основные геометрические параметры.

К основным отно­сятся следующие геометрические параметры конических зуб­чатых колес.

Углы, делительных конусов связаны с их диаметрами (и числами зубьев z).

Модуль конического колеса меняется по длине зуба. За ос­новной принимают окружной модуль на внешнем торце mte, который удобно измерять. Внешние делительные диаметры колес равны

Внешнее конусное расстояние

Конусное расстояние до середины зуба

, где - коэффициент ширины зубчатого венца.

Средний делительный диаметр и модуль находят из подобных треугольников

Диаметр вершин зубьев

При расчете на прочность конические колеса заменяют на равнопрочные им цилиндрические колеса. Диаметр эквивалентного зубчатого колеса равен

.

Эквивалентное число зубьев из зависимости равно

.

Для передач с круговыми зубьями приводят еще косозубое колесо к прямозубому

Понижающие конические передачи можно выполнять с передаточным отношением u=1…10. Обычно u<6. Повышающие передачи имеют u не более 3. Большие передаточные отношения усложняют конструирование шестерни и ее опор. Число зубьев колеса .


46. Силы, действующие в зацеплении прямозубых конических колес.

При определении сил, действующих в зацеплении результирующую силу Fn, нормальную к поверхности зуба, раскладывают на составляющие: окружную Ft, радиальную Fr, осевую Fa. При известном вращающем моменте T1 определяют окружную силу на среднем делительном диаметре шестерни, затем другие составляющие:

.


47. Особенности расчета конических передач на контактную и изгибную усталость.

Контактная прочность:

Расчет основан на том, сто несущая прочность конического колеса будет такая же, как и у эквивалентного цилиндрического колеса.

Расчетный внешний делительный диаметр шестерни:

KH – коэффициент нагрузки

KHA – коэффициент учитывающий внешнюю нагрузку

KHβ – коэффициент учитывающий концентрацию нагрузки по длине зуба

KHV – коэффициент учитывающий внешнюю нагрузку

υ=0.85 – экспериментальный коэффициент, введенный для учета понижения нагрузочной способности прямозубых конических передач по сравнению с цилиндрическими.

KHβ=Hβ – для прямой

KHβ= √KºHβ – для прямой

Hβ – находят по таблице для цилиндрических колес в зависимости от коэффициента ширины, который при начальных расчетах .

KHV выбирают по таблице для цилиндрических передач с понижением степени точности на 1.

Изгибная прочность:

Расчет обычно проверочный, похож на цилиндрические передачи

- коэффициент нагрузки

KFA – коэффициент учитывающий внешнюю нагрузку

K – коэффициент учитывающий концентрацию нагрузки по длине зуба

KFV – коэффициент учитывающий внешнюю нагрузку

YFS1 – коэффициент формы зуба – выбирается по таблицам в зависимости от эквивалентного числа зубьев zv1 и zv2.

υF=0.85 – экспериментальный коэффициент, введенный для учета понижения нагрузочной способности прямозубых конических передач по сравнению с цилиндрическими.

.


48. Особенность расчета на выносливость косозубых передач по сравнению с прямозубыми.

Контактные напряжения:

Допускаемые напряжения [σ]H1 для шестерни и [σ]H2 колеса определяют по общей зависимости, учитывая влияние на контактную прочность долговечность (ресурс), шероховатость и окружную скорость:

,

ZN – коэффициент долговечности .

ZR – коэффициент влияния шероховатости

ZV – коэффициент окружной скорости

Допускаемые напряжения для конических передач берутся следующим образом:

, где - минимальное значение допускаемого напряжения из 2х возможных (шестерни и колеса).

Изгибающие напряжения:

Допускаемые напряжения [σ]F1 для шестерни и [σ]F2 колеса определяют по общей зависимости, учитывая влияние на сопротивление усталости при изгибе, долговечности, шероховатости поверхности и реверсивности нагружения:

,

YN – коэффициент долговечности ., 4*10^6 – базовое число циклов, m=9

YR – коэффициент влияния шероховатости

YA – коэффициент двухсторонности приложения нагрузки (при реверсивном движении он уменьшается)

YZ – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки колеса.

Допускаемые напряжения берутся меньшие из допускаемых напряжений шестерни и колеса.


49. Определение допускаемых контактных напряжений для расчета зубчатых цилиндрических и конических передач, от каких параметров они зависят. Каким образом при их расчете учитывают переменный режим и срок работы.

Контактные напряжения:

Допускаемые напряжения [σ]H1 для шестерни и [σ]H2 колеса определяют по общей зависимости, учитывая влияние на контактную прочность долговечность (ресурс), шероховатость и окружную скорость:

,

ZN – коэффициент долговечности .

ZR – коэффициент влияния шероховатости

ZV – коэффициент окружной скорости

Допускаемые напряжения для конических передач берутся следующим образом:

, где - минимальное значение допускаемого напряжения из 2х возможных (шестерни и колеса).

Для цилиндрических колес берется наименьшее из допускаемых напряжений.

Число циклов нагружения за весь срок службы , где n – частота вращения об/мин, nc – число зацеплений шестерни и колеса за один оборот, Lh – время работы передачи. Если передача реверсивная, то берут не Nk, а эквивалентное NHE

Где коэффициент берется из таблицы в зависимости от режима нагружения.


50. Способы смазывания зубчатых передач. Типы смазочных материалов и их объемы.

По физическому состоянию смазочные материалы разделяют на жидкие (смазочные масла), пластичные, твердые и газооб­разные (масляный туман, очищенный воздух).

Смазочные масла являются основным смазочным материа­лом для машин. В зависимости от исходного продукта разли­чают нефтяные (минеральные), синтетические и жировые масла. В условиях жидкостного трения основной характерис­тикой смазочного масла является вязкость, которая характе­ризуется внутренним трением между слоями жидкости под действием сдвигающей силы. Различают динамическую и ки­нематическую вязкость. Динамическую вязкость μ, Па • с, ис­пользуют в расчетах, а кинематическую V, м2/с, — при произ­водстве масел. В литературе обычно приводят значение кине­матической вязкости масла при 40 °С (V40), при 50 °С (V50), при 100 °С (V100). Связь вязкостей масла: μ = ρυ, где ρ — плотность смазочного масла (820+960 кг/м3).

Смазочные масла обеспечивают снижение трения и изна­шивания, а также температуры трущихся поверхностей путем усиленного теплоотвода. Различают группы масел: моторные, индустриальные, трансмиссионные, специализированные, гидравлические. Моторные масла предназначены для смазы­вания двигателей внутреннего сгорания. Трансмиссионные масла используют для смазывания агрегатов трансмиссий раз­личной техники, включая механические передачи. Индустри­альные масла применяют для смазывания промышленного оборудования и технологических машин. Названия специали­зированных масел свидетельствуют об их особом назначении (энергетические, авиационные и др. масла). Гидравлические масла применяют в качестве рабочих жидкостей в гидросис­темах.

Пластичные смазочные материалы (ПСМ) состоят из жид­кой основы (смазочное масло) и загустителя (обычно мыла жирных кислот). Загуститель образует жесткий полимерный каркас, в ячейках которого удерживается жидкое масло. При небольших нагрузках ПСМ ведет себя как твердое тело — не растекается, удерживается на наклонных и даже вертикаль­ных плоскостях. Наиболее распространенными ПСМ являют­ся солидол жировой, литол-24, ЦИАТИМ-201.

Твердые смазочные материалы (ТСМ) обеспечивают сма­зывание трущихся поверхностей при трении в экстремальных условиях (низкие или высокие температуры, вакуум), когда применение других смазывающих материалов невозможно. В качестве ТСМ используют коллоидальный графит, дисуль­фид молибдена.

Способы смазки: отдушины в корпусах редукторов, в закрытых передачах используют масляный туман, «капельница» с маслом над зацеплением передачи, ну и сами что-нибудь придумайте.




















Случайные файлы

Файл
4538-1.rtf
169734.rtf
167886.doc
Kursov_1.DOC
16290-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.