Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Особенности расчёта открытых цилиндрических и конических передач

Открытые передачи выполняют только прямозубыми и применяют при окружной скорости до 2 м/с. Степень точности их изготовления обычно 9-ая.

1. При определении допускаемых напряжений коэффициент долговечности принимают

KHL=KFL=1

2. При любой твёрдости рабочих поверхностей зубьев открытые передачи считаются прирабатывающимися. Коэффициенты, учитывающие неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца

KHb = KFb = 1

3. Перед определением модуля задаются числом зубьев шестерни.

z1 = 17…22.

4. Для цилиндрической передачи модуль определяют по формуле

;

где: а – межосевое расстояние, наёденное из условия контактной выносливости зубьев;

u – передаточное число открытой передачи: .

Величина модуля округляется до стандартного значения. Дальнейший расчёт ведётся как у закрытой передачи.

У конической передачи определяется внешний окружной модуль:

где de1 – внешний делительный диаметр шестерни; mte округляется до стандартного значения. Дальнейший расчёт как у закрытых передач.

Различие в расчётах закрытых и открытых передач определяется разными условиями работы: открытые передачи работают с худшей смазкой, в атмосфере запылённости. Они больше подвержены абразивному износу.

Вопрос 21 ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Червячная передача относится к передачам с перекрещивающимися осями валом. Угол перекрещивания обычно 90 °.Движение в червячной передаче преобразуется по принципу винтовой пары. Червячная передача состоит из червяка (винта) и червячного колеса.

Геометрические параметрыВ червячной передаче, так же как в зубчатой, различают диаметры начальных и делительных цилиндров: dw1, dw2 - начальные диаметры червяка и колеса; d1, d2 – делительные диаметры червяка и колеса. В передачах без смещения dw1 = d1, dw2 = d2. Точка касания начальных цилиндров «П» является полюсом зацепления.

Червяки. Различают по следующим признакам: форме поверхности, на которой образуется резьба – цилиндрические и глобоидные;

по форме профиля резьбы – с прямолинейным и криволинейным профилем в осевом сечении.Наиболее распространены цилиндрические червяки. У червяков с прямолинейным профилем в осевом сечении в торцевом сечении витки очерчены архимедовой спиралью, отсюда название – архимедов червяк. Архимедов червяк подобен ходовому винту с трапециидальной резьбой. Его можно нарезать на токарном станке. Поэтому передачи с архимедовым червяком широко применяют в машиностроении.

Эвольвентные червяки имеют эвольвентный профиль в торцевом сечении, они подобны косозубым эвольвентным колёсам, у которых число зубьев равно числу заходов червяка. Эти червяки сложнее в изготовлении.

Червячное колесо нарезают червячными фрезами, которые являются копией червяка, но с режущими кромками. При нарезании заготовка колеса и фреза совершают такое же взаимное движение, какое имеют колесо и червяк в передаче. Такой метод нарезания колеса автоматически обеспечивает сопряжённость профилей червяка и колеса и в то же время геометрические параметры червяка (a, m, q, z1, ha* С*) для того, чтобы иметь ограниченный ряд инструмента.

В стандартной червячной передаче: a = 20 ° - профильный угол (в осевом сечении для архимедовых червяков);р – шаг винтовой нарезки червяка – является шагом зацепления;m – межосевой модуль; q – коэффициент диаметра червяка.Делительный диаметр червяка связан с модулем коэффициентом диаметра червяка .Значения m и q стандартизованы.Резьба червяка может быть однозаходной и многозаходной. Число заходов червяка обозначают z1. По стандарту z1 = 1, 2, 4.

Угол подъёма винтовой линии g: Диаметры червякаd1 = qm; da1 = d1 +2m; df1 = d1-2,4m.

Червячные колёса при нарезании без смещения имеют диаметры:

d2 = z2m; da2 = d2 +2m; df2 = d2 - 2,4m

 

По условиям нарезания зубьев z2³28. Размеры b2 и daM2, соответствующие углу обхвата червяка колесом 2d» 100°, определяется в зависимости от числа заходов червяка по таблицам.Межосевое расстояние: a = 0,5(q+z2)m.

Оценка и применение

Основные преимущества червячной передачи: возможность получения больших передаточных отношений в одной паре; плавность и бесшумность работы; повышенная кинематическая точность; возможность самоторможения при низком КПД.

Недостатки передачи: сравнительно низкий КПД; повышенный износ и склонность к заеданию; необходимость применения для колёс дорогих антифрикционных материалов (бронза); повышенные требования к точности сборки.

Червячные передачи дороже и сложнее зубчатых, поэтому их применяют при необходимости передачи движения между перекрещивающимися валами, а также в механизмах, где необходимы большие передаточные отношения и высокая кинематическая точность.

Вопрос 22КПД червячной передачи, так же, как зубчатой, определяют по формуле ;

так как червячная передача подобна винтовой, её КПД при ведущем червяке можно записать следующей формулой: где: g - угол подъёма винтовой линии червяка;j - угол трения (j = arctgf; f – коэффициент трения).

КПД увеличивается с увеличением числа заходов червяка z1 (увеличивается g) и с уменьшением коэффициента трения.Если ведущим является колесо, то вследствие изменения направления сил, получаем для КПД формулу

.При g£j, h = 0 передача движения в обратном направлении (от колеса к червяку) становится невозможной. Получаем самотормозящуюся червячную пару.Для предварительных расчётов КПД червячной пары 0,7…0,92.

Кинематические параметры

Передаточное отношение. В червячной передаче в отличие от зубчатой окружные скорости v1 и v2 не совпадают. Они направлены под углом 90 ° и различны по значению. Поэтому червячная передача имеет следующие особенности: передаточное отношение не может быть выражено отношением d2/d1, так как в относительном движении начальные цилиндры не обкатываются, а скользят. При одном обороте червяка колесо повернётся на угол, охватывающий число зубьев колеса, равное числу заходов червяка. Для полного оборота колеса необходимо z2/z1 оборотов червяка, то есть .

Число заходов червяка выполняет здесь функцию числа зубьев шестерни в зубчатой передаче. Так как z1 может быть небольшим и часто равным единице (чего не может быть у шестерни), то в одной червячной паре можно получить большое передаточное отношение. Это и является основным достоинством червячных передач.

В силовых передачах наиболее распространеныi =10…60; в кинематических передачах встречаются i до 300 и более.

Скольжение в зацеплении. При движении витки червяка скользят по зубьям колеса, как в винтовой паре. Скорость скольжения vs направлена по касательной к винтовой линии червяка. Как относительная скорость, она равна геометрической разности абсолютных скоростей червяка и колеса, которыми в данном случае являются окружные скорости v1 и v2: ; И, далее, ; ; ; .Здесь g - угол подъёма винтовой линии червяка. Так как практически g<30 °, то в червячной передаче v2 всегда значительно меньше v1, а vs больше v1.Большое скольжение в червячных передачах служит причиной пониженного КПД, повышенного износа и склонности к заеданию (основные недостатки червячных передач).

Силы в зацеплении

В червячном зацеплении действуют: окружная сила Ft1, Ft2, радиальная сила, Fr1, Fr2, осевая сила Fa1, Fa2. Они равны ; ;Fr1 = Fr2 = Ft2tga.Нормальная сила

Эти формулы получены на основании рисунка, на котором изображено осевое сечение витка червяка.

 

 

Вопрос 23

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...