67, 68. Червячные передачи. Геометрия и кинематика червячного зацепления. Проверка червячных редукторов на нагрев. Материалы для чп. Охлаждение и смазка

ЧП – это передача со скрещивающ-ся осями.

Достоинства:

• плавность зацепления и бесшумность работы;

• большое передаточное отношение (80-120);

• возм-ость самотормож-ия.

Недостатки:

• сложность изготовл-ия;

• низкий КПД (0,6-0,8);

• повышенное тепловыдел-ие;

• повышенное изнашив-ие.

Геометрия

z_{1 –} число витков червяка (заходов)=1,2,4

z₂ – число зубьев колеса min 28

d₁ – делит-ный диаметр червяка=q*m

d₂ – делит-ый диаметр колеса=m*z₂

q – коэфф. диаметра червяка

a_w – межосевое расстояние

Проверка на нагрев

Из-за повышенного тепловыдел-ия возник. опасность заедания в зацеплении. Для предупрежд-ия этого производ-ся тепловой расчет, кот. опред-ся на основе теплового баланса.

, где

t_m – температура смазочного матер-ла

t_в – тепмер-ра воздуха вне корпуса

Р₁ – мощность на червяке, Вт

- КПД редуктора

k_т – коэфф. теплоотдачи

А – площадь пов-ости охлажд-ия корпуса

Материалы

Для изготовл-ия венцов червячных колес использ. бронзу, для червяка использ. Ст45 с закалкой и послед. шлифов-ем витков.

Охлаждение и смазка

Охлаждение производят обдувом воздуха, помещения смазочного матер. в воду или в холодильник. Смазывание осуществл-ся погруж-ем червяка или колеса в смазочный материал (масло).

Расчет ЧП (по контактным напряжениям)

, где

q – удельная нагрузка

Е – приведенный модуль упругости

- радиус кривизны зубов

69. Зубчатые передачи. Классификация. Преимущества и недостатки

ЗП – высшая кинематич-ая пара, в кот. вращение ведущего звена передается ведомому зубчатому колесу. Контакт в ней осуществл-ся по точке или по линии.

Классификации:

По расположению колес:

• цилинрич-ие;

• конические;

• червячные.

По располож-ию зубьев:

• прямозубые;

• косозубые;

• шевронные.

По типу зубьев:

• с круговым зубом;

• эвольвентные.

Преимущества:

• высокая нагрузочная способ-ть;

• большая долговечность и надежность работы;

• отсутствие проскальзыв-ия;

• высокий КПД (0,8 – 0,98);

• постоянство передаточного числа (i=const).

Недостатки:

• требования к точности изготовл-ия;

• шум;

• вибрации.

70. Геометрия и кинематика зп

P

O₁O₂ – межосевое расстояние (a_w)

P – полюс зубчатого зацепл-ия

dw₁, dw₂ – диаметры нач-ых окружностей

da₁, da₂ – диаметры вершин головок зубьев

df₁, df₂ – диаметры впадин зубьев

db₁, db₂ – диаметры осн-ых окр-остей – окр-ости, откуда берет св. начало эвольвента

NN – общая нормаль

_w - угол зацепл-ия зубчатых колес

d₁, d₂ – делит-ые окр-ости. Они примен-ся для обознач-ия и расчета геометр-их пар-ров зубонарезного инстр-ента.

Расчет ЗП на прочность

Доп. сведения (возможно кинематика)

m – модуль зубчатого зацепл-ия – это часть делит-ой окружности, приходящ-ся на 1 зуб =

h_a – высота головки зуба =m

h_f – высота ножки зуба =1,25m

_w=20^oC

a_w

71. Зп. Скольжение и трение в зацеплении

При передаче крутящего момента в зацепл-ии действ. сила трения, связ-ая со скольж-ем. Под действием этой силы зуб наход-ся в сложном напряженном сост-ии. Так как размеры площадок касания зубьев малы, в месте соприкосновения зубьев возник. поверхностные контактные напряж-ия. Напряж-ия эти переменны и при многократном действии вызывают усталость поверхностных слоев деталей. На поверх-стях зубьев образ-ся микротрещины с последующим выкрашиванием мелких частиц металла.