72. Общие сведения о передачах. Основные геометрические параметры цилиндрических передач. Способы изготовления зубчатых колес.

Методы нарезания зубчатых колес:

• метод огибания (обкатки): штамповка и протягивание. При методе обкатки инструмент имеет форму зубчатого колеса, зубчатой рейки.

• метод копирования: инструмент имеет форму впадины между зубьями колеса; этот метод не требует специального оборудования, но малопроизводителен и неточен.

При нарезании колес с помощью долбяка снятие стружки происходит за счет его возвратно-поступательного движения вдоль оси заготовки. С помощью долбяка можно нарезать колеса как с внутренним, так и с внешним зацеплением.

При нарезании колес зуборезной гребенкой снятие стружки осуществляется также при возвратно-поступательном ее движении вдоль оси заготовки.

Способ нарезания червячной фрезой более производительный, так как исключаются холостые ходы фрезы и процесс нарезки колес непрерывен.

Силы действующие в цилиндрических передачах: Действующую на рабочие поверхности зубьев силу Fn, приложенную к середине зубчатого венца. Можно разложить на окружную силу Ft=2T1/dw1 и радиальную Fr=Fttgαtw, нормальная сила Fn=Ft/cosαtw.

В зацеплении косозубых колес сила Fn имеет три составляющие:

• окружную Ft=2T1/dw1

• осевую Fа=Ft tgβ

• радиальную Fr=F’t tgαtw =Ft*tgαtw/cosβb

Нормальная сила Fn=Ft/cosαtwcosβb =2T1/dw1cosαtwcosβb.

Возникновение осевой силы в зацеплении является недостатком косозубых передач, так как эта сила создает на валу сосредоточенный изгибающий момент и дополнительно нагружает подшипники.

74. Условия работы зуба в зацеплении. Поломка зубьев. Меры предупреждения.

Два касающихся в точке М зуба вращаются с угловыми скоростями ведущего ω1 и ведомого ω2 колес, причем зуб ведущего колеса давит на зуб ведомого колеса. Скорости в точке касания Мυ1=ω1*О1М и υ2=ω2*О2М. Если υn1 < υn2 , то зуб ведущего колеса будет врезаться в зуб ведомого колеса. При υn1 > υn2, зуб ведомого колеса будет опережать зуб ведущего, в результате чего нарушиться непрерывность их контакта. Следовательно, для нормальной работы передачи необходимо выполнение условия υn1= υn2, или ω1p1 = ω2p2. Из подобия треугольников О1АР и О2ВР следует, что p1/p2=О1Р/О2Р. Так как положение точки Р, называемой полюсом зацепления, одно и то же в любой момент зацепления, передаточное отношение должно быть постоянным: i=O2P/O1P=p2p1=r2/r1=ω1/ ω=const.

Основная теорема зацепления: общая нормаль, проведенная к сопряженным профилям зубьев, делит межосевое расстояние (О1О2) на отрезке (О1Р и О2Р), длина которых обратно пропорциональна угловым скоростям колес.

Виды повреждения: поломка зубьев вследствие изгиба, усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев при действии переменных контактных напряжений, изнашивание и заедание рабочих поверхностей зубьев, пластические деформации материала зубьев.

Поломка зубьев в основном носит усталостный характер и является наиболее опасным видом разрушения зубчатых колес. Она происходит в результате перегрузок ударного или статического действия, многократного нагружения, вызывающего усталость материала. Поломка зубьев характерна для открытых передач, а также закрытых передач с высокой твердостью рабочих поверхностей зубьев. Для предупреждения поломок необходимо снижать концентрацию напряжений по краям зубьев. Увеличивать модуль зацепления, использовать при нарезании колес положительное смещение инструмента.