Расчет зубьев цилиндрических прямозубых зубчатых колес на изгиб
Расчет ведется по расчетной окружной силе (q), отнесенной к единице ширины венца.
где: P – передаваемое окружное усилие;
b – ширина венца зубчатого колеса (длина зуба);
K – коэффициент нагрузки, учитывающий дополнительные вредные явления (удары).
q – расчетная окружная сила, отнесенная к единице ширины венца (b).
Нормальная удельная сила равна:
.
Перенесем силу давления qn вдоль линии ее действия (линия зацепления) в точку, расположенную на оси симметрии зуба (рис. 15.4) и разложим на две составляющие: изгибающую зуб (qncosαn), вызывающую в опасном сечении напряжения изгиба (σu) и сжимающую зуб (qnsinα), вызывающую в зубе напряжения сжатия (σcж). Угол “α ” несколько больше угла профиля «αw» (γ = αw = 20˚).
Номинальное напряжение в опасном сечении:
;
;
;
;
тогда:
;
;
.
За расчетную нагрузку принимают максимальную величину удельной нагрузки, распределенной по линии контакта зубьев:
коэффициент
расчетной нагрузки;
коэффициент
распределения нагрузки между зубьями;
коэффициент
концентрации нагрузки;
коэффициент
динамической нагрузки;
суммарная
длина линии контакта зубьев.
6.Червячная передача
6.1 - Червячная передача. Основные понятия и определения. Классификация. Геометрические параметры передач. Кинематика и КПД передач. Расчеты зубьев на контактную прочность и изгиб. Расчет червяка на прочность и жесткость. Расчет на сопротивление изнашиванию и заедание зубьев передач. Материалы и допускаемые напряжения деталей передачи
Червячная передача применяется для передачи движения между перекрещивающимися осями валов. Она состоит из червяка (винт) и червячного колеса (зубчатое колесо с зубьями особой формы). Представляет собой разновидность винтовой зубчатой передачи и отличается от нее тем, что число зубьев (заходов) червяка мало и контакт не точный, а линейный.
Конструкции цилиндрических червяков (слева –направо): 1 — архимедов; 2 — эвольвентный
Достоинства передач:
- возможность осуществления больших передаточных чисел:
u = 6 … 80, а в отдельных случаях u ≈ 500
- плавность, бесшумность работы, компактность.
- возможность самоторможения.
Недостатки передач:
- низкий КПД (0,65 … 0,91)
- нагрев при непрерывной работе, что требует дополнительных устройств для охлаждения,
- необходимость применения для колес дорогих антифрикционных (обладающих низким коэффициентом трения, хорошей прирабатываемостью, теплопроводностью и стабильностью свойств) материалов,
- ограниченная передаваемая мощность (от долей КВТ до 200 КВТ, как правило, до 50 КВТ).
Однако благодаря своей компактности, бесшумности в работе и больших передаточных чисел, червячные передачи широко применяются в подьемно-транспортных машинах, станках, автомобилях и др. машинах, а также в качестве делительных механизмов.
Классификация червячных передач
Червячные передачи различают по следующим признакам:
- по форме основного червяка – цилиндрические и глобоидные;
- по форме профиля витков червяка – архимедовы, эвольвентные, конволютные, с вогнутым профилем;
- по расположению червяка относительно колеса с нижним, верхним и боковым расположением червяка,
- по конструктивному оформлению корпуса: открытые и закрытые,
- по точности изготовления: 12 степеней точности;
- по назначению: силовые с нерегулируемым и кинематические с регулируемым взаимным расположением червяка и колеса.