![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Конические зубчатые передачи
Передают вращающий момент между валами с пересекающимися осями (чаще всего под углом 900). Их зубья бывают прямыми, косыми, круговыми и обычно имеют эвольвентный профиль.
Здесь мы рассмотрим только отличительные особенности расчёта конических колёс.
где Re – внешнее конусное расстояние. Силы в конической передаче действуют аналогично цилиндрической, однако следует помнить, что из-за перпендикулярности осей радиальная сила на шестерне аналогична осевой силе для колеса и наоборот, а окружная сила при переходе от шестерни к колесу только меняет знак
Прочностные расчёты конических колёс [45] проводят аналогично цилиндрическим, по той же методике [3]. Из условия контактной выносливости определяют внешний делительный диаметр dwe, из условия прочности на изгиб находят нормальный модуль в середине зуба mnm. При этом в расчёт принимаются воображаемые эквивалентные колёса с числами зубьев Zэ1, 2 =Z1, 2 / cosd1, 2 и диаметры dэ1, 2 = mte Z1, 2 / cosd1, 2. Здесь Z1, Z2, - фактические числа зубьев конических колёс. При этом числа Zэ1, 2 могут быть дробными. В эквивалентных цилиндрических колёсах [32] диаметр начальной окружности и модуль соответствуют среднему сечению конического зуба, вместо межосевого расстояния берётся среднее конусное расстояние [45], а профили эквивалентных зубьев получают развёрткой дополнительного конуса на плоскость.
4.1.6. ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ Червячная передача имеет перекрещивающиеся оси валов, обычно под углом 90°. Она состоит из червяка – винта с трапецеидальной резьбой и зубчатого червячного колеса с зубьями соответствующей специфической формы.
Достоинства червячных передач: + большое передаточное отношение (до 80); + плавность и бесшумность хода. В отличие от эвольвентных зацеплений, где преобладает контактное качение, виток червяка скользит по зубу колеса. Следовательно, червячные передачи имеют " по определению" один фундаментальный недостаток: высокое трение в зацеплении. Это ведёт к низкому КПД (на 20-30% ниже, чем у зубчатых), износу, нагреву и необходимости применять дорогие антифрикционные материалы. Кроме того, помимо достоинств и недостатков, червячные передачи имеют важное свойство: движение передаётся только от червяка к колесу, а не наоборот. Никакой вращающий момент, приложенный к колесу, не заставит вращаться червяк. Именно поэтому червячные передачи находят применение в подъёмных механизмах, например в лифтах. Там электродвигатель соединён с червяком, а трос пассажирской кабины намотан на вал червячного колеса во избежание самопроизвольного опускания или падения. Это свойство не надо путать с реверсивностью механизма. Ведь направление вращения червяка может быть любым, приводя либо к подъёму, либо к спуску той же лифтовой кабины. Передаточное отношение червячной передачи находят аналогично цилиндрической U = n1 / n2 = Z2 / Z1. Здесь Z2 – число зубьев колеса, а роль числа зубьев шестерни Z1 выполняет число заходов червяка, которое обычно бывает равно 1, 2, 3 или 4. Очевидно, что однозаходный червяк даёт наибольшее передаточное отношение, однако наивысший КПД достигается при многозаходных червяках, что связано с уменьшением трения за счёт роста угла трения.
Основные причины выхода из строя червячных передач: r поверхностное выкрашивание и схватывание; r излом зуба. Это напоминает характерные дефекты зубчатых передач, поэтому и расчёты проводятся аналогично [44].
rпр = r2. Далее расчёт проводится по формуле Герца-Беляева. Из проектировочного расчёта находят осевой модуль червяка, а по нему и все геометрические параметры зацепления. Особенность расчёта на изгиб состоит в том, что принимается эквивалентное число зубьев Zэкв = Z2 / cos3g, где g - угол подъёма витков червяка. Вследствие нагрева, вызванного трением, червячные передачи нуждаются также и в тепловом расчёте. Практика показывает, что механизм опасно нагревать выше 95оС. Допускаемая температура назначается 65 oC. Уравнение для теплового расчёта составляется из баланса тепловой энергии, а именно: выделяемое червячной парой тепло должно полностью отводиться в окружающую среду Qвыделяемое = Qотводимое. Решая это уравнение, находим температуру редуктора, передающего заданную мощность N t = [ 860N (1-η)] / [ KT S (1-Ψ)] + to. где KT – коэффициент теплоотдачи, S – поверхность охлаждения (корпус), to – температура окружающей среды, Y – коэффициент теплоотвода в пол. В случае, когда расчётная температура превышает допускаемую, то следует предусмотреть отвод избыточной теплоты. Это достигается оребрением редуктора, искусственной вентиляцией, змеевиками с охлаждающей жидкостью в масляной ванне и т.д.
Крепление венца к ступице должно обеспечивать фиксацию как от проворота (осевая сила червяка = окружной силе колеса), так и от осевого " снятия" венца (окружная сила червяка = осевой силе колеса).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ s Каково назначение передач в машинах? s Каковы области применения прямозубых и косозубых передач? s Каковы сравнительные достоинства прямозубых и косозубых колёс? s Как определяется передаточное отношение и передаточное число? s Каковы главные виды разрушений зубчатых колёс? s Какие силы действуют в зубчатом зацеплении? s Какие допущения принимаются при расчёте зубьев на контактную прочность? s По какой расчётной схеме выполняется расчёт зубьев на изгиб? s В чём заключаются достоинства и недостатки планетарных передач? s Для чего созданы волновые передачи и в чём заключается принцип их работы? s В чём заключаются достоинства и недостатки волновых передач? s Для чего созданы зацепления Новикова и в чём заключается принцип конструкции их зубьев? s В чём заключаются достоинства и недостатки зацеплений Новикова? s В чём заключается принцип конструкции червячной передачи? s Каковы достоинства и недостатки червячных передач? s Какое свойство червячной передачи отличает её от других передач? s Каковы основные причины поломок червячных передач? s Из каких условий находят температуру червячной передачи? s Какие методы могут применяться для снижения температуры червячной передачи? s Какие материалы должны применяться для червячной передачи? s Каковы особенности конструкции червячных колёс?
|