18. Силовой анализ конической передачи с круговым зубом.

Силы, действующие в зацеплении конических передач с круговым зубом. Конические зубчатые передачи в отличие от цилиндрических имеют пересекающиеся оси входных и выходных валов. Применяются если необходимо изменить направление кинетической передачи

При определении сил, действующих в зацеплении, результирующую силу F_n, нормальную к поверхности зуба, раскладывают на составляющие: окружную F_t, радиальную F_r, осевую F_a. При известном вращающем моменте Т₁ определяют окружную силу на среднем делительном диаметре шестерни, затем другие составляющие:

Радиальную и осевую силу определяют по зависимостям:

Верхние знаки принимают при совпадении направления винтовой линии зуба шестерни и её вращения при взгляде со стороны вершины конуса. Направление линии зуба шестерни выбирают таким, при котором сила F_a, направлена к основанию конуса.

Для колеса:

20. Охаректеризуйте потери мощности в ЗП. ( вопрос 8)

отери мощности в зубчатых передачах, в основном, скла­дываются из потерь: а) на трение в зацеплении; б)гидравличе­ских — на разбрызгивание масла; в) в подшипниках. В особо быстроходных передачах могут быть значительными вентиля­ционные потери. Общий КПД передачи равен

21. Определите силы в ременной передаче и напряжения в ремнях.

23. Формула для определения контактного напряжения в черв. Передаче и описать её составляющие.

25. Выведите формулу для расчета прямозубой ЗП по напр. Изгиба.

Е го применяют для предотвращения поломки зуба. Элемент зуба находится в сложном напряженном состоянии. При расчете принимаются некоторые допущения:

1) принимается, что вся нагрузка воспринимается одной парой зубьев и приложена в вершине зуба.

2 ) зуб рассматриваем как жесткозакрепленную консольную балку 3) силы трения =0.

q – приведенная удельная нагрузка

k – коэффициент нагрузки, b – ширина зубчатого венца. Опасное сечение у основного зуба. В этом сечении действ направленный изгиб и сжатие. W – момент сопротивления изгибу. W=J/y_max; W=S² b/6

На сжатой стороне зуба по абсолютной величине Сумма сопротивления имеет большее значение. Расчет ведут по растянут стороне, т.к. там устал трещины. Получим: - коэффициент формы зуба (прочности зуба) – зависит от числа зубьев и от коэффициент смещения. При техническом расчете применяют следующую формулу:

T – крутящий момент на валу, k_F – коэффициент внешний нагрузки, U – перед число, + - для внешнего зацепления, а – межосевое расстояние, m – модуль. По этой формуле выполняется проверочный расчет для закрашивания зубчатой передачи. Для зубчатых передач открытого типа межосевое расстояние задано из конструкт соображений. Расчет выполняют: * Ft – окружность уже. усилие = 2T/d. Примечание: 1) момент T1/z1 = T2 / z2 ; 2) sigmaadm/ yF - min; 3) если перед открыт, расчет по ф-ле * 4)

26. Расчитайте тепловой режим червячной передачи.

Тепловой расчет, охлаждения и смазка червячной передачи.

Червячные передачи - представляют собой механическую передачу от винта, называемого червяком на зубчатое колесо, называемое червяным колесом. Отличаются высоким передаточным отношением, относительно низким КПД. Механическая энергия, потерянная в передаче, превращается в тепловую и нагревает передачу. Если отвод теплоты недостаточный, передача перегревается и выходит из строя. Количество теплоты, выделяющейся в передаче в секунду, или тепловая мощность, W=P₁(1-η),(1) где Р₁ — мощность на входном валу, Вт; η— КПД передачи. Через стенки корпуса редуктора теплота отдается окружа­ющему воздуху, происходит естественное охлаждение. Коли­чество теплоты, отданной при этом в секунду, или мощность теплоотдачи, W₁=K(t₁-t₀)A, (2) где А – площадь поверхности охлаждения, м²;

t₁ – внутренняя температура редуктора или температура масла, °С; t₀ – температура окружающей среды (воздуха), ºС; К – коэф­фициент теплоотдачи, Вт/(м²·°С). Под площадью поверхности охлаждения А понимают только ту часть площади наружной поверхности корпуса редуктора, которая изнутри омывается маслом или его брыз­гами, а снаружи – свободно циркулирующим воздухом. По последнему признаку обычно не учитывают площадь по­верхности днища корпуса. Если корпус снабжен охлаждаю­щими ребрами, то учитывают только 50% площади их поверхности. Допускаемое значение t₁ зависит от сорта масла, его способности сохранять смазывающие свойства при повышении температуры. Для обычных редукторных масел допускают t₁= 60...70ºС (наибольшая температура 85...90° С). Авиацион­ные масла допускают t₁= 100... 120° С. В закрытых небольших помещениях при отсутствии вен­тиляции К= 8... 10, в помещениях с интенсивной вентиляцией К=14...17 Вт/(м²·ºС). Значение К уменьшается при загрязнении корпуса редуктора. Если в уравнениях (1) и (2) W≤W₁, (3) это означает, что естественного охлаждения достаточно. В про­тивном случае необходимо применять искусственное охлажде­ние или снижать мощность передачи. Искусственное охлаждение осуществляют следующими спо­собами:

1. Обдувают корпус воздухом с помощью вентилятора. При этом К повышается до 20...28 Вт/(м^2·С). Обдуваемая поверхность обычно снабжается ребрами.

2. Устраивают в корпусе водяные полости или змееви­ки с проточной водой. При этом К повы­шается до 90...200 Вт/(м2·ºС) при скорости воды в трубе до 1 м/с.

3. Применяют циркуляционные системы смазки со специ­альными холодильниками.

В первых двух случаях, а также при естественном охлажде­нии смазка осуществляется путем частичного погружения одного из колес пары или червяка в масляную ванну.

Во избежание больших потерь на раз­брызгивание и перемешивание масла, а также для того, чтобы масло не вспенивалось (при этом снижаются смазывающие свойства), глубина погружения колес в масло не должна превышать высоты зуба или витка червяка для быстроходных колес и 1/3 радиуса тихоходных колес. Рекомендуемое количест­во масла в ванне ~0,35...0,7 л на 1 кВт передаваемой мощ­ности.

При циркуляционной смазке масло подают насосом в места зацепления и к подшипникам. При этом оно прогоняется через фильтр и холодильник. Непрерывная очистка масла является большим преимуществом циркуляционной смазки, ее применяют при окружных скоростях 12...15 м/с.

Искусственное охлаждение применяют в некоторых случаях для червячных и всех глобоидных передач. Для зубчатых, а также для червячных передач при сравнительно малой мощности и высоком КПД (многозаходные червяки), как правило, достаточно естественного охлаждения. Сорт масла выбирают в зависимости от окружной скорости и нагруженности передачи.