60.Расчет прямозубых цилиндрических колес на усталость.

Расчет зубьев на сопротивление усталости при изгибе основан на сопоставлении расчетного местного напряжения σ_F и допускаемого напряжения [σ] _F. Расчетом определяют напряжения в опасном сечении на переходной поверхности зуба для шестерни и колеса раздельно.

Зуб прямозубой передачи рассматривают как консольную балку с нагрузкой, распределенной по линии контакта зубьев. Силы трения малы, и их не учитывают. Нагрузку заменяют силой F, направленной по линии зацепления, касательной к основным окружностям. В расчетах рассматривают наиболее опасный случай, при котором полная нагрузка приложена к вершине зуба. Это возможно из-за ошибок изготовления или при коэффициенте перекрытия, близком к единице. Результирующая сила, приложенная к вершине, переносится на ось зуба и раскладывается на окружную и радиальную силы.

Находим напряжения от изгиба и сжатия в опасном сечении зуба:

где s_x — толщина зуба в опасном сечении; b — ширина зубчатого колеса.

На стороне сжатия результирующие напряжения больше, чем на стороне растяжения зуба. Однако образование трещин усталости и разрушение начинается на стороне растяжения. Поэтому расчет ведут по напряжениям

.

Выразим толщины и высоты зуба в долях модуля,  , K_F – коэффициент нагрузки, получим

 - теоретический коэффициент концентрации напряжений в корне зуба.

 где    - коэффициент формы зуба.

Для косозубых и шевронных передач, по сравнению с прямозубыми, характерно повышенное сопротивление усталости при изгибе, их дополняют еще двумя коэффициентами:

 - коэффициент, учитывающий торцевое перекрытие.

 - коэффициент, учитывающий наклон зуба, получен экспериментально.   - коэффициент осевого перекрытия.

 

61.Передача винт-гайка. Достоинство и недостатки. Область применения.

Устройство и назначение, достоинства и недостатки

Передача винт-гайка (рис. 1) состоит из винта 1 и гайки 2, соприкасающихся винтовыми поверхностями.

Передача винт-гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное (при больших углах подъема винтовой линии, порядка  > 12°). При этом вращение закрепленной от осевых перемещений гайки вызывает поступательное перемещение винта, или вращение закрепленного от осевых перемещений винта приводит к поступательному перемещению гайки. Когда угол подъема больше угла трения, эту передачу можно использовать для преобразования поступательного движения во вращательное.

 

Рис. 1. Передача винт-гайка

 

5.1 Назначение и область применения передачи винт-гайка

Передача винт-гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное движение рис.2.4.1. При этом как винт, так и гайка могут иметь либо одно из названных движений, либо оба движения одновременно. 

Рисунок 2.4.1 Схема действия передачи винт-гайка

Применяют поднятия грузов (домкраты), создание больших усилий до 1000 кН при малых перемещениях (прессы, нажимные устройства, тиски и т.п.) и получения точных перемещений (ходовые винты станков, измерительные приборы, делительные и регулировочные устройства).