Материалы
Червяка:
- среднеуглеродистые стали (Ст 45,50)
- легированные (40Х, 40ХН)
- цементируемые (15Х, 20Х; HRC=56 - 63)
Венца зубчатого колеса:
Вид конструкционного материала зависит от величины скорости скольжения.
при
- оловянистые бронзы (БРО10Ф1 и др.)при
-
безоловянистые бронзы (БРА9Ж3 и др.)при
- серый чугун.
В
проектных расчетах при выборе материала
скорость скольжения оценивают по
формуле:
.
Геометрические соотношения
Осн. расч. величина – осевой модуль червяка, равный торцевому модулю червячного колеса.
Межосевое
расстояние:
,
где d1
и d2
– делит. диам.; d1=m*q
– черв., d2=m*z2
– черв. колеса,
-
коэффициент динамичности червяка
Передаточное отношение:
где
-
число зубьев червячного колеса,
- число заходов червяка.
Силы в зацеплении червячных передач
Сила в
зацеплении червячной передачи
раскладывается на три взаимно
перпендикулярных составляющих, которые
называются: окружная,
;
радиальная,
;
осевая,
.
Допуск. конт. напряж. (на примере олов. бронз)
,
где
-
коэф. долговечности, кот определяется
исходя из эквив. числа нагружений зуба
(1 – 0,04);
-
коэф, учит. интенс. изнашивания зуба, в
зависимсти от скорости скольжения (1,1
– 0,8);
-
допуск. конт. напряжение, соотв. пределу
конт. выносливости при числе циклов
(
)
Допуск. напр. изгиба зубьев черв. колес
,
где
-
предел прочности,
-
предел текучести,
-
коэф. долговечности, кот. определяется
исходя из экв. числа циклов нагруж. зубч.
колеса.
Расчет на прочность
Проектная
формула: межосевое расстояние -
Расчет зубьев венца черв. колеса по напр. изгиба:
,
где K
– коэф. нагрузки,
- танг. усилие на
колесе,
- коэф. ф-лы зуба,
m
– модуль
зуба, q
– кол-во
модулей, кот. увл. в делительной окр, x
– смещение.
Расчет выполняется аналогично зубчатых передач
Проектн.
расч – опред.
,
исходя из усл. прочн.
Проверочн. расч. на изгиб – зуб червяка не рассчитывают, а выполн. расчет червяка на жесткость с целью обесп. необх. требований к контакту поверхностей.
Лекция № 5 Валы и оси. Подшипники качения. Общие сведения.
Валы и оси – это детали, на кот. размещают вращающиеся части машин (зуб. колеса, звездочки,шкивы).Валы отл. от осей тем, что передают крут. момент и всегда вращаются.
Прямые валы – получ. наиб. распространение в машиностроении.
Коленчатые валы – прим. в основном в поршневых двигателях внутр. сгорания, поршневых компрессорах и насосных установках.
Гибкие валы – прим. в устройствах, где необходимо передать крут. момент при больших перегибах вала, изм. во времени (автомобилестроение, медицина).
Оси могут быть подвижными (вращающимися) и неподвижными.
По конструкции различают валы и оси:
гладкие;
фасонные или ступенчатые;
а также сплошные и полые.
(ступени для того, чтобы посадить на них детали)
В общем виде в сечении вала возникают 2 вида напряжений:
нормальные напряжения σ (изгиб вала под действием сил в зуб. зацеплении);
касательные напряжения τ (возню под действием крутящего момента).
В осях возникают только нормальные напряжения т.к. оси не передают крутящий момент, в валах и τ, и σ.
Схема вала сост. из:
Выходной конец вала (место установки шкива, муфты и т.п.);
Место установки подшипника;
Буртик вала;
Место установки шестерни(если вал ведущий) или зуб. колеса(если вал ведомый);
Шпоночный паз.
Причины выхода из строя валов и критерии их работоспособности:
Основными критериями работоспособности валов и осей являются прочность, жесткость и виброустойчивость.