3. Косозубые и шевронные зубчатые передачи. Область их применения. Геометрические и эксплуатационные особенности.

Косозубая передача используется обычно в следующих случаях:

1) если нельзя подобрать цилиндрическую прямозубую пару со стандартным модулем при заданных межосевом расстоянии и передаточном отношении;

2) в случае необходимости иметь малое колесо с небольшим числом зубьев при одновременно высоких требованиях к плавности и равномерности передачи;

3) при повышенных окружных скоростях колёс (при средних и высоких скоростях) и требованиях в отношении бесшумности передачи;

4) при больших передаточных отношениях

Косозубые и шевронные зубчатые колёса в зависимости от качества изготовления могут применяться при окружных скоростях до 30 м/с. Косозубые передачи иногда используются при малых окружных скоростях. Это объясняется некоторыми их преимуществами перед прямозубыми: одновременно в зацеплении находится несколько зубьев, передача вращения происходит более плавно, уменьшаются динамические нагрузки, возникающие вследствие неточности изготовления колёс. Кроме того, изготовление косозубых колёс не требует специального оборудования и оснастки. Одним из недостатков косозубых колёс является наличие осевого усилия, что вызывает необходимость усиления подшипниковых узлов и вала. Поэтому при больших осевых усилиях при передачи больших мощностей рационально применение более сложных шевронных передач, в которых осевые усилия скомпенсированы.

Рисунок 2	Рисунок 3	Цилиндрические передачи с косозубыми (винтовыми) колёсами могут быть как с параллельными осями колёс, так и с пересекающимися. Вариант с пересекающимися осями колёс возможен в следующих случаях. 1. Оси колёс скрещиваются под углом 90º. В этом случае угол наклона зубьев ведущего колеса больше, чем у ведомого. 2. Оси скрещиваются под углом не равным 90º.  В этом случае угол наклона зубьев ведущего колеса больше, чем угол наклона зубьев ведомого колеса. Возможны три сочетания колёс: а) ведущее колесо винтовое, ведомое - прямозубое; б) зубья обоих колес винтовые одного направления; в) зубья обоих колес винтовые разного направления.
Рисунок 4

Билет 9

1 Классификация видов износа

В технической литературе описано несколько классификаций видов износа и факторов влияющих на его величины

На поверхностях деталей нетрудно обнаружить в каждом конкретном случае определенные следы изнашивания: на одних еле заметные трещины, на других отслаивание тонких пленок металла, на третьих как бы вырванные участки поверхности и т. д. Многообразие видов разрушения поверхностей причин, их вызывающих, затрудняет классификацию видов износа. Вид износа зависит от величины нагрузки и ее характера, скорости относительного перемещения трущихся поверхностей и температур между ними, среды, в которой работают детали, материалов, из которых они изготовлены, их обработки и целого ряда других факторов.

До сих пор нет единой общепризнанной классификации видов износа. Значительное число работ, посвященных изучению трения и изнашивания деталей машин, проведено Б. И. Костецким. В результате этих исследований было установлено:

каждая работающая деталь или сопряжение деталей подвергается четко выраженному ведущему виду износа, определяющему стойкость детали при эксплуатации; одновременно могут иметь место сопутствующие виды износа, мало влияющие на работу трения;

в основе процессов, происходящих при различных видах износа, лежат явления, подчиняющиеся закономерностям физики твердого тела и металловедения. Согласно классификации, предложенной Б.И. Костецким, основными видами износа деталей машин являются: износ схватыванием 1-го рода, окислительный, тепловой (схватыванием 2-го рода), абразивный, осповидный (усталостный).

Износ схватывания 1-ro рода — процесс интенсивного разрушения поверхности детали, выражающийся в пластических деформациях поверхностных слоев, в возникновении и разрушении местных металлических связей между двумя контактирующими поверхностями. При разрушении связей происходит вырывание частиц с поверхности менее прочного металла и их налипание на поверхности трения, а также царапание поверхности упрочнённым местом.

Износ такого вида получается при трении скольжения с малыми скоростями относительного перемещения трущихся поверхностей (менее 1 м/с для стали) и удельными давлениями, превышающими предел текучести металла на участках фактического контакта, а также при отсутствии смазки и защитной пленки окислов.

Интенсивность изнашивания и коэффициент трения при износе схватывания 1-.го рода наибольшие по сравнению с другими видами износа, поэтому этот вид износа нежелателен.

Окислительным называется такой вид износа, при котором характеристики работы трения зависят от явления диффузии кислорода в металл деформируемых при трении поверхностных слоев, образования твердого раствора кислорода в металле и его химических соединений. Этот вид износа возникает при трении качения и при трении скольжения, причем в последнем случае окислительный износ является ведущим.

Окислительный износ имеет наиболее широкое распространение, он, например, характерен для стенок цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Интенсивность изнашивания при окислительном износе меньшая, чем при других видах износа и по- этому относится к допустимым видам износа.

Тепловым износом  называется процесс разрушения поверхностей деталей машин вследствие нагрева зоны трения до температуры размягчения металла. Разрушение при этом виде из- носа является следствием образования металлических связей: между контактирующими поверхностями, смятия, налипания и оплавления металла.

Этот вид износа распространён в деталях тяжело нагруженных быстроходных машин, работающих при трении скольжении с большими скоростями относительного перемещения трущихся поверхностей(более 3-4м/с при скольжении по стали.

Абразивный износ наиболее простой вид простой вид разрушения поверхностных слоёв металлов при трении скольжении. Он характеризуется микро пластичными деформациями и срезанием метала тонких поверхностных слоях твёрдыми абразивными частицами среды, в котором происходит работа деталей.

Твёрдые абразивные частицы , скользя под давлением по поверхности деталей, срезают на стружки деформируют микрообъёмы поверхностных слоёв.

Интенсивность абразивного изнашивания определяется прежде всего соотношением микро твердости зёрен абразива и метала, а так же скоростью давления при трении. Этот вид износа характерен для рабочих органов строительных машин работающих в абразивной среде (щеке и бронеплиты и камнедробилок, винты шнико, барабаны бетономешалок), детали , соприкосающихся с грунтом (звенье гусинечного хода, ковшей экскаваторов, ножи от валов бульдозеров и т.п).

Осповидным  называется такой износ, при котором процесс с разрушения поверхностей деталей является следствием микрокопических деформаций сжатия, упрочнения поверхностных слоёв, возникновения остаточно напряжений в них и явления усталости металла при повторном-переменных нагрузков. При осповидном износе разрушение характерезуется появлением микро и микроскопических трещин расположенных под наибольшим углом и к поверхности трения, с последующими развитиями их и осповидной углублений и впадины.

Этот вид износа наблюдается при трении качения и является ведущим для подшипников качения зубьев тяжоло нагруженных шестерён.

Расмотренная классификация свидетельствует о большом разнообразия форм проявления износа деталей машин. Изучения факторов влияющих на износ, позволит правильно назначить способ обработки и востановления деталей, выбрать эксплуатационные материалы, проанализировать причины возникновения отказов и определить меры, предупреждающие преждевременный выход машин из строя.

К конструктивным методам можно отнести:

-оптимальный выбор пары трения;

-снижение концентрации нагрузки в узлах трения;

-оптимизация формы изнашивающейся поверхности с приближением ее к

форме естественного износа;

-самокомпенсация износа (прижатие манжеты к валу пружиной).

Технологические методы повышения триботехнической надежности:

-снижение шероховатости поверхностей;

-применение покрытий, предохраняющих поверхности от схватывания,

упрочнение поверхностных слоев деталей.

К эксплуатационным методам можно отнести: обкатку машин,

своевременную замену смазочных материалов и изнашивающихся элементов

(вкладышей, вставок и др.).