Критерии работоспособности и виды расчетов червячных передач

Работоспособность червячной передачи ограничивается:

1. Стойкостью (прочностью) рабочей поверхности зубьев;

2. Изгибной усталостью зубьев.

Работоспособность редуктора в целом определяется:

3. Предельно допустимой температурой масла или корпуса;

4. Прочностью червяка.

5. Жесткостью червяка.

Основными видами разрушения рабочих поверхностей зубьев колес являются:

1 – усталостное выкрашивание (питтинг);

2 – заедание при твердых материалах колес

(безоловянные высокопрочные бронзы, латуни) происходит в ярко выраженной форме со значительными повреждениями поверхностей и последующим быстрым изнашиванием зубьев частицами колеса, приварившимися к червяку (задиры). При мягких материалах колес заедание проявляется в менее опасной форме, возникает перенос ("намазывание") материала колеса на рабочую поверхность червяка.

3 –механическое (абразивное) изнашивание – для чугунов.

У словием отсутствия заедания и интенсивного износа является существование жидкостного трения между витками червяка и зубьями колеса. Это условие выполняется при существовании в зоне контакта клиновидного зазора в направлении вектора скорости скольжения. При скольжении поверхностей вдоль линии контакта масляный клин образоваться не может.

В отличие от зубчатых передач в червячных передачах часть поверхности зуба колеса имеет зону, в которой скольжение происходит вдоль контактных линий. На рис. цифрами 1, 2 и 3 отмечены последовательные положения контактных линий в процессе зацепления и направления скорости скольжения V_ск в некоторых точках. Зона, в которой направление V_ск почти совпадает с направлением контактных линий, заштрихована.

В передачах с вогнутым профилем витков червяка ZT (рис.) контактные линии располагаются под большими углами к вектору скорости скольжения, чем для передач с другими видами цилиндрических червяков. Это обеспечивает лучшие условия для образования масляного клина. Для передач ZT характерны также большие приведенные радиусы кривизны и расположение линии зацепления ближе к основанию зуба колеса . Несущая способность таких передач значительно выше, чем обычных с цилиндрическим червяком. Расчет передач с вогнутым профилем витков червяка выполняют по общим для червячных передач зависимостям, уменьшая вращающий момент на колесе делением его на коэффициент

ζ_ZT =1+0,06 V_ск <1,6

Усталостное выкрашивание и заедание определяют нагрузочную способность червячных передач, как правило, при средних уровнях контактных напряжений и долговечности 4000 - 8000 ч либо при высоких уровнях напряжений и меньших значениях долговечности.

Основными критериями работоспособности червячных передач являются износостойкость активных поверхностей и изгибная прочность зубьев червячного колеса. В связи с большими скоростями скольжения червячным передачам свойственно механическое изнашивание и особенно изнашивание при заедании и его опасной форме – задире

11) Механические передачи. Основные силовые соотношения.

2 . Основные кинематические и силовые зависимости используемые в передачах

Р ассмотрим на примере привода:

В механической передаче звенья, передающие вращающий момент, называются ведущими, а воспринимающие – ведомыми

Параметры передачи, относящиеся к ведущим звеньям, обозначаются

с индексом1, а к ведомому – с индексом 2.

d₁ и d₂ – диаметры ведущего и ведомого звеньев

   Особенности каждой передачи и ее применение определяют следующие основные характеристики:

 1) мощность (вращающие моменты)  ведущего  Р₁(T₁)и ведомого Р₂(T₂)валов

 2) частота вращения (угловые скорости) ведущего n₁(ω₁)и ведомого n₂(ω₂)валов

  Эти основные характеристики необходимы для выполнения проектировочного расчета любой передачи

12) Ременные передачи: достоинства, недостатки, классификация, геометрические, кинематические и силовые соотношения, скольжение, силы и напряжения в ремне, натяжные устройства.

Ременная передача (РП) — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента (ремня) за счёт сил трения или сил зацепления (зубчатые ремни).

РП привлекают конструкторов следующими достоинствами:

1. Чрезвычайно просты по конструкции и дёшевы:

- отсутствие корпуса и смазочной системы

- простота обслуживания (отработанные клиновые ремни можно быстро и легко заменить с минимальным временем простоя машины),

- простота эксплуатации (передаточное отношение можно легко изменить, применяя ступенчатые шкивы и перекладывая ремень с одних ступеней на другие,

- при использовании РП в вариаторах, достигается бесступенчатое регулирование).

2. Работают плавно и практически бесшумно,

3. Предохраняют от резких колебаний (вибраций) нагрузки и ударов

4. Защищают от перегрузок за счет проскальзывания ремня по шкиву;

5. Способны передавать большие мощности (в случае клиновых, зубчатых и поликлиновых передач – до 400 кВт ,500 кВт и 1000 кВт соответственно)

6. Работают при высоких оборотах (до 30-50 м/с для клиновых и до 100 м/с для поликлиновых передач);

7. Передача движения на значительные расстояния (большая свобода подбора межосевого расстояния)

8. Мало чувствительны к взаимоустановки валов.

9. Делают возможным разделение мощности, то есть перенос привода с одного вала на другие. 

Главные из недостатков:

1. Относительно невысокий срок службы,

2. Высокие нагрузки на валы и опоры из-за натяжения ремня;

3. Неизбежное проскальзывание ремня (не относится к зубчатым ремням);

4. Опасность попадания масла на ремень;

5. Большие габариты передачи;

6. Потребность в натяжных устройствах