5. Материалы зубчатых колес, термообработка, допускаемые напряжения

Ответ

Практикой эксплуатации и специальными исследованиями установлено, что нагрузка, допускаемая по контактной прочности зубьев, определяется в основном твердостью материала. Сталь в настоящее время- основной материал для изготовления зубчатых колес.

В зависимости от твердости (или термообработки ) стальные зубчатые колеса разделяют на две основные группы: твердостью – зубчатые колеса нормализованные или улучшенные; твердостью - с объемной закалкой, закалкой ТВЧ, цементацией, азотированием и др.

Чугун применяют главным образом для изготовления крупногабаритных, тихоходных колес и колес открытых зубчатых передач. Для изготовления зубчатых колес применяютсерый и модифицированный чугун, а также магниевый чугун с шаровидным графитом.

Из пластмасс для изготовления зубчатых колес находят применение главным образом текстолит и лигнофоль, а также полиамиды типа капрона.

Из пластмассы изготавливают обычно одно из зубчатых колес пары.

6. Особенности геометрии и расчета косозубых и шевронных колес. Понятие об эквивалентном прямозубом колесе. Ответ

1.Общие сведения о косозубых колесах.

В косозубом колесе зуб расположен не по образующей цилиндра, а наклонен под некоторым углом .

n t

t n

В косозубом зацеплении различают два сечения:

*торцевое – параллельно основанию;

*нормальное – по нормали клина зуба.

Между нормальным и торцевым шагом лежит угол .

Торцевой шаг:

Нормальный шаг:

Профиль зуба косозубого колеса в нормальном сечении совпадают с профилем прямозубого колеса. Поэтому для косозубых цилиндрических колес стандартным модулем является модуль в нормальном сечении.

В зависимости от направления линии зубьев различают правое и левое колесо:

( линия уходит ( линия уходит

справа налево) слева направо)

левое правое

Расчет геометрических параметров косозубых передач проводится по тем же формулам. Что и для прямозубых, только вместо модуля прямозубого колеса необходимо подставить значение торцевого модуля.

3. Понятие об эквивалентном прямозубом колесе.

П рочность косого зуба определяется его размерами и формой в нормальном сечении. Поэтому при расчетах косозубые колеса приводят к эквивалентным прямозубым, которые получают следующим образом: а

с

А

d

эквивалентное прямозубое колесо

z

Т. о. Эквивалентное прямозубое колесо имеет такую же нагрузочную способность, как и косозубое, а его размеры равны:

- количество зубьев на косозубом колесе;

- количество зубьев на прямозубом колесе.

Т. о. Косозубые колеса позволяют передавать большие нагрузки по сравнению с прямозубыми, причем с ростом угла  разница увеличивается ( т.е. передаваемая нагрузка).

Преимущества :

1. При тех же габаритах передает большие нагрузки.

2. В отличие от прямых косые зубья входят в зацепление не по всей длине, а постепенно, кроме того, в зацеплении находится как min 2 пары зубьев. Это приводит к увеличению плавности зацепления, снижению шума и динамических нагрузок.

3. Контактная линия наклонена к ножке зуба.

Напряжения изгиба снижаются.

Недостаток:

Наличие осевой составляющей силы в зацеплении. Которая действует в сторону подшипников, усложняя их конструкцию и крепление.

По этой причине угол  ограничивают. Однако этот недостаток устранен в шевронных и раздвоенных косозубых колесах.

В таких конструкциях: .