18.6. Передачи коническими зубчатыми колесами

Геометрический расчет. Конические зубчатые передачи служат для передачи вращения между валами с пересекающимися осями. Угол между осями обычно равен 90°, хотя возможны и другие углы (10°...170°).

Конические колеса изготавливают с прямыми, косыми и криволи­нейными зубьями. Конические колеса с прямыми зубьями применяют при окружных скоростях их вращения до 2... 3 м/с. При больших скоростях используют колеса с круговыми зубьями, которые обеспечивают более плавное зацепление зубьев, большую несущую способность и проще в изготовлении. Конические колеса имеют начальные конусы, катящиеся один по другому без скольжения, делительные конусы, а также конусы выступов и впадин.

При определении размеров колес рассматривают также средние дополнительные конусы. Геометрический расчет кониче­ских колес ведут в соответствии с ГОСТ 19624—74.

Основные параметры конических колес связаны зависимостью R_e = « tf_el / (2sin5 j ) = d_e2l(2sin5₂). Передаточное -

) = d_e2l( co₂ d_ei

число

со j d_e2 sind₂ ~ a>2 ~ d_e\ sin (3i

Для колес с непрямыми зубьями окружная сила

Ft = 1T_x/d_ml

Выбор знака второго слагаемого в скобках формул зависит от направления вращающего момента на валу шестерни и вида винтовой линии наклона зуба

)

Расчет конических зубчатых колес на контактную прочность. При расчетах на прочность конические колеса условно заменяют цилинд­рическими, причем диаметр начальной окружности и модуль этих колес равны диаметру начальной окружности и модулю в среднем сечении зуба конического колеса, а профиль зубьев соответствует профилю некоторых эквивалентных колес.

Расчет на прочность конических колес ведут по тем же формулам, что и цилиндрических колес. При этом полагают, что равнодейству­ющая нагрузки приложена в середине ширины зуба, т. е. напряжения по его ширине постоянны.

Размеры поперечных сечений зуба конического колеса изменяются пропорционально расстоянию от этих сечений до вершины конуса.

Приведенный радиус кривизны профиля зубьев в зацеплении при расчетах на контактную прочность определяют по диаметрам эквива­лентных колес:

25)Сварные соеднинения ,общие сведения,расчет сварных соед.

Общие сведения. Соединения деталей в механизмах бывают по­движные и неподвижные. В машиностроении термин «соединение» относят обычно к неподвижным соединениям деталей, которые в свою очередь разделяются на разъемные и неразъемные.

Разъемные соединения допускают многократную сборку и разборку соединенных деталей. К таким соединениям относятся резьбовые, шпо­ночные, шлицевые, клеммовые, штифтовые, профильные.

Неразъемные соединения не допускают разборки деталей без их разрушения или повреждения. К этой группе относят соединения свар­ные, заклепочные, паяные, клеевые и с гарантированным натягом (прессовые).

Сварка — это процесс соединения деталей за счет сил молекулярного сцепления, происходящего при местном нагреве до расплавления или пластического состояния материала. В настоящее время освоены методы сварки деталей из любых конструкционных сталей, включая легиро­ванные, а также многих цветных металлов, сплавов и пластмасс. Свар­ные соединения являются наиболее совершенным и распространенным видом неразъемных соединений. Сваркой изготавливают станины, фер­мы, резервуары, трубы, корпуса судов, зубчатые колеса и др.

По сравнению с заклепочными сварные соединения проще и поэтому выполняются быстрее; сваркой можно соединять детали любой конфи­гурации и габаритов, процесс легко поддается автоматизации. В силу названных достоинств сварные соединения почти вытеснили заклепоч­ные соединения, за исключением особых случаев (в самолетостроении, мостостроении и др.).

Основные недостатки сварных соединений: наличие остаточных на­пряжений в зоне шва, вызывающих коробление конструкций (особенно тонкостенных) и образование трещин; возможность появления при несоблюдении технологии сварочных работ (неудовлетворительная под­готовка кромок, использование сырых электродов и др.) плавный переход шва к основному металлу и поэтому концентрация напряжений здесь меньше.

Расчет сварных швов. Важнейшая задача проектирования сварных соединений — обеспечение равнопрочности шва и основного металла.

Обычно [ст'_р] = (0,9...1,0)[а_р] и [а'_с] = = [Стр ] , где [Стр ] — допускаемое напряжение при растяжении основного металла, ориен­тировочно [а_р] = (0,5...0,6)а_т . Большие зна­чения [ст'р] принимают при сварке _{Рис 25 5 к расчету сварн0}. качественными электродами Э42А и Э50А. го соединения встык

Расчет лобовых, фланговых и комбиниро­ванных швов в соединениях внахлестку ведут по касательным напря­жениям в опасной плоскости среза (см. рис. 25.4):

т =0,7*/s [т'Ь

ше т , [т' ] — соответственно расчетное и допускаемое касательное напряжения для сварного шва, МПа: [т'] = (0,6...0,65) [а_р] ; / — общая длина сварного

Тавровые соединения, выполняемые как соединения встык, рассчитывают по формуле тавровые соединения угловыми швами — в формуле

Угловые соединения нагрузку не воспринимают. При несимметричном расположении фланговых швов, например приварке уголка (рис. 25.6), силы, действующие в сварных швах, и F₂ , определяют по правилам статики: F\ + F₂ = F , F\ e\ = Ftt , F_x = Fe₂ /Ux + l₂), F₂ = Fex I<d_x + h >•