Модули зубчатых и червячных колес

ГОСТ распространяется не только на цилиндрические прямо­зубые, но и на все другие виды зацеплений. Для косозубых ци­линдрических передач стандартизован нормальный модуль т_а, определяемый через нормальный шаг, измеряемый в сечении, перпендикулярном к направлению зуба. Для конических передач стандартизован модуль т_te в сечении максимального диаметра делительной окружности d_e (рис. 80).

По величине модуля и числу зубьев, используя приведенные ниже зависимости, можно определить основные геометрические размеры зубчатых колес и всей передачи:

Плавность зацепления, зависящая от количества одновре­менно работающих пар зубьев, определяется величиной коэффи­циента перекрытия

где φ_γ — угол перекрытия, т. е. угол поворота колеса от поло­жения входа зуба в зацепление до выхода из зацепления; τ = — угловой шаг.

Слишком большая величина е может привести к увеличению габаритных размеров всего механизма.

При ε_γ < 1,1 плавность передачи нарушается, возникают толчки в процессе зацепления, поэтому при проектировании зуб­чатых механизмов стремятся к тому, чтобы ε_γ ≥1,2.

В расчетах зубчатых механизмов на прочность вместо пере­даточного отношения иногда используют передаточное число и — отношение угловых скоростей или чисел оборотов шестерни к колесу без учета, какое из звеньев механизма является ведущим:

В точке контакта окружные скорости шестерни и колеса υ₁ = υ₂

Поскольку

9.3. Качество и надежность

СЛОЖНЫХ ПРИБОРОВ (2 часа)

Современные требования к качеству приборов. Основные показатели, параметры и характеристики общей и метрологической надежности приборов. Методология и методика их расчета. Примеры и задачи. [ О. - Л. 3 (с. 249-358)].

Методические указания

В данной теме особое внимание следует обратить на использование микропроцессоров и других направлений миниатюризации элементной базы приборов, влияющих на их качество и надежность.

Основные качественные показатели приборов

Основные понятия и определения метрологической надежности (безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость), точности, прочности, жесткости, износостойкости, технологичности. Пути повышения надежности.

Развитие техники и технологий характеризуется постоянным усложнением механических систем автоматики и сопровождается повышением требований к качеству их отдельных узлов. Качество приборов определяется тем, что наряду с обеспечением указанных в задании на конструирование технических параметров, прибор должен обладать простотой конструкции, технологичностью и экономичностью, минимальными потерями на трение, малыми габаритными размерами и массой, надежностью и долговечностью.

Под метрологической надежностью понимается свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя в времени значения метролого-эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих установленным режимам и условиям использования, технического обслуживания, поверки, ремонта, хранения и транспортировки (ГОСТ 13377-75). В зависимости от назначения изделия и условий его эксплуатации надежность, как следует из определения, включает четыре составляющие: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Метрологическая безотказность – свойство ИП непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки с начальными метрологическими показателями.

Метрологическая долговечность – свойство ИП сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе: эксплуатации, технико-метрологического обслуживания и ремонта.

Метрологическая ремонтопригодность – свойство ИП, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем ремонта и технического обслуживания.

Сохраняемость – свойство ИП непрерывно сохранять исправленное и работоспособное состояние в течение срока хранения и после его и при транспортировке.

Метрологическая надежность ИП обеспечивается величинами называемыми показателями, или характеристиками, надежности. К основным характеристикам надежности деталей механизмов относятся следующие показатели.

Прочность – способность противостоять нагрузкам без разрушения.

Износостойкость – способность трущихся поверхностей противостоять износу поверхностных слоев.

Жесткость – способность деформироваться в пределах допускаемых значений.

Нагревостойкость – способность нормально функционировать в определенном диапазоне температур.

Виброустойчивость – способность механизмов нормально работать при вибрации.

Несущие конструкции приборов типа - плат, панелей, каркасов, стоек и рам, а также корпуса приборов, пружин, оси, валы должны удовлетворять требованиям прочности и жесткости. Износостойкостью должны обладать детали, работающие в условиях трения: опорные части осей и валов в подшипниках, шарики и ролики в подшипниках качения, поверхности фрикционных колес, профили кулачков и т.п.

Для повышения метрологической надежности механических узлов и деталей приборов можно рекомендовать следующие пути:

- создание конструкций с наименьшим числом деталей;

- обеспечение для деталей ИП требований прочности, жесткости и износостойкости, теплоотвода, электропроводности и др.;

- использование в конструкциях ИП унифицированных деталей, узлов, элементов и блоков (модулей) массового производства – повышение уровня стандартизации;

• резервирование (метод повышения надежности путем применения резервных устройств) и восстановление (метод повышения надежности с помощью устранения отказов или заменой вышедшей из строя детали).

Повышение надежности на этапе изготовления обеспечивают за счет улучшения технологии изготовления отдельных частей ИП и их сборки. На этапе эксплуатации надежность обеспечивается строгим соблюдением нормального режима работы. Важное значение имеют квалификация и ответственность обслуживающего персонала.

Вопросы для самопроверки

1. Метрологическая надежность – главный показатель качества современных приборов.

2. Законы изменчивости показателей надежности.

3. Коэффициент готовности ИП – эксплуатационный и

метрологический.

В результате изучения данного курса студенты должны получить достаточные знания, чтобы ответить на вопросы для самопроверки по каждой теме. Перед зачетом по курсу необходимо проверить себя по программе, так как не все разделы программы отражены в вопросах.