Реферат: Лекции Детали Машин
18.Конические зубчатые передачи.Геометрия конического зацепления
/>
de – внешний делительныйдиаметр
dae – внешний диаметрвершин зубьев
dfe – внешний диаметрвпадин зубьев
dm – средний делительный деаметрRm – среднее конусноерасстояние
Re – внешнее конусноерасстояние
b – высота зуба
h – ширина зуба
δ1, δ2 – углы начальныхконусов
Конические передачи применяют, когда оси валов пересекаютсяпод 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 нагрузочнойспособностью, обеспечивает плавное зацепление и менее шумное в работе. Болеетехнологичны в изготовлении.
Угол наклона зубьев на длительномдиаметре β=35˚
/>;
Основные размеры зубчатыхколес.
1. Внешнийделительный диаметр
de1 =me·z1
de2 = me·z2
2. Внешнийдиаметр вершин зубьев
da1= de1 + 2me·cosδ1
da2= de2 + 2me· cosδ2
3. Внешнее конусноерасстояние
/>
4. Среднее конусноерасстояние
Rm<sub/>= Re – 0,5b
5. Средний окружноймодуль
/>,где
me– внешний торцевой окружной модуль
Для зубчатых колес с круговымзубом его обозначают, как mte. Округляютсядо стандартного числа.
6. Среднийделительный диаметр
dm1 =m·z1
dm2= m·z2
7. Передаточноеотклонение передачи
/>;
/>;– передаточное число
19.Силы в зацепленииконических колес.
/>
Fn– нормальная сила в зацеплении
Fe – окружнаясила
Fr– радиальная сила
Fa– осевая сила
При определении усилии взацеплении нагрузку распределенную по ширине зубчатого венца это заменяютсосредоточенной силой Fn
/>
Радиальная сила:
/>
/>
/>/>
20.Червячные передачи
Червячная передача – это передача с перекрещивающимисяосями.
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 вчервячной 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 колесдорогих 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 поверхностичервяка
а) цилиндрический
б) глобоидальный
/>
Глобоидальные червяки сложнее визготовлении, имеют высокий КПД, более надежны и долговечны.
2.По расположению червяка различают сверхним, нижним и боковым расположением.
/>
С нижним расположениемприменяется при />м/с (этообусловлено тем, что при большей скорости масло будет вытекать, пенится и непоступать в трущиеся пары)
3.По числу витков червяка
Резьба червяка может быть одно и многозаходной,правой и левой.
z1=1,2,4(скол-вом витков)
4.По профилю резьбы
В зависимости от способанарезания червяка:
a) архимедов червяк;
б) конвалютный червяк;
в)эвольвентный червяк;
г)спираидальный червяк;
д)тороидальный червяк.
Изготовление червяковЧервяки могут быть нарезаны на
токарно-винторезном станке
/>
или модульной фрезой.
/>
Червячные колеса чаще всего нарезают червячными фрезами сболее высоким профилем и острыми кромками.
21.Геометрия червячных передач
/>
/> -угол профиля червяка равен 20˚
Шаг резьбы червяка связан счислом заходов по формуле
/>,
где z1-числозаходов
Угол подъема винтовой линиичервяка на делительной окружности:
/>,где q-коэффициент делительного диаметра
d1=m·q, где d1-делительныйдиаметр
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.aω=/>m(q+z2)
5.Ширина нарезанной частичервяка
при z1=1;2
b1≥(11+0,06·z2)m+Δ
при z1=3;4
b1≥(12+0,09·z2)m+Δ
при m<10 Δ=25мм
m=10…16 Δ=35…40мм
m>16 Δ=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 надиаметре d'=da1-0,5m
/>
8.Наибольший диаметр червячного колеса
/>;
9.Передаточное отношение
/>;
/>;
/>
Т.к. углы подъема винтовой линии червяка равны 5-15˚,то в червячных передачах при тех же габаритах, как и цилиндрическихпередаточное число больше в 6-12 раз.
/>
22.Скольжение в червячных передачах.
Во время работы червячной передачи витки червяка скользят позубьям червячного колеса, причем скорость скольжения направлена по касательнойк винтовой линии червяка.
/>
/>-окружнаяскорость червяка
/>-окружнаяскорость червячного колеса
/> -скоростьскольжения
/>
/>; (находится поформуле, через угол наклона по винтовой линии)
/>
Из соотношения видно, что /> большоескольжение в червячных передачах приводит к быстрому изнашиванию зубьевчервячного колеса, увеличивает склонность передачи к заеданию дляпредотвращения заедания передачи венцы червячных колес изготавливают изантифрикционных материалов.
23.Усилия в зацеплении червячных передач
/>;
/>;
/>(направлениеданных сил такое же как в конических передачах)
Т.к. осевая сила на червяке может иметь большие значения, авал червяка имеет небольшой диаметр, то опору червяка воспринимающую осевую силудостаточно часто конструируют из двух подшипников.
Формула проектного расчета:
/> kн=1
/> kн=1,1…1,4
/>
24.Зубчатые редукторы.Зубчатый редуктор– механизм предназначенный для понижения угловых скоростей и увеличениякрутящих моментов, обычно выполняется в виде отдельных агрегатов и передаетмощность от двигателя к машине при u£6,3
применяют одноступенчатыецилиндрические редукторы.
/>
u=/>
Редуктор состоит изкорпуса литого чугунного или сварного стального, в котором расположены элементыпередачи.
Наибольшеераспространение получили двухступенчатые редукторы с передаточным числом от 8до 40.
Двухступенчатыйцилиндрический редуктор по развернутой схеме.
/>
uобщ= uБ·uт=/>
Преимущества:
Передача большихмоментов, относительная простота конструкции.
Недостатки:
Из-за несимметричногорасположения зубчатых колес на валах редуктора имеет место повышенная неравномерностьраспределения нагрузки по длине зуба
Для улучшения условийработы зубчатых колес применяются редукторы с раздвоенной ступенью.
/>
up= uБ·uт
up= 8...40
Недостаток:увеличение габаритов и металлоемкости.
Преимущество:передает большие моменты, большие передаточные числа; равномерное распределениенагрузки на опоры валов.
Соосная схема
/>
u= 8...40
Преимущество:
Возможность передачимоментов на одной оси Б и Т валов.
Недостаток:
Увеличение длиныпромежуточного вала за счет, чего увеличиваются изгибающие моменты.
При взаимноперпендикулярном расположении валов применяются конические редукторы.
/>
u£6,3
Преимущество:
Возможность передачимоментов под прямым углом.
В случае еслинеобходимо передавать большие моменты применяют коническо – цилиндрическийредуктор.
/>
Передаточные числаредукторов Б и Т ступени Гостированы для обеспечения минемального веса игаборитов редуктора; при этом должно соблюдаться условие uБ>uт
Форму корпуса и крышкиредуктора определяют по размерам колес и схеме редуктора.
Для увеличенияжесткости корпуса в местах передачи усилия от подшипников на корпуспредусматривают ребра жесткости или утолщения стенок.
Для возможности осмотразацепления зубчатых колес и заливки масла в крышке редуктора предусматриваютсмотровое окно.