24.4.Стадии разработки конструкторской документации

I стадия – разработка технического задания (ТЗ) документа, содержащего назначение, основные параметры, экономические показатели и специальные требования к изделию.

II стадия – разработка технического предложения – совокупности конструкторских документов, обосновывающих техническую и технико-экономическую целесообразность разработки изделия.

III стадия – разработка эскизного проекта – совокупности конструкторских документов, содержащих принципиальные конструкторские решения и разработки общих видов узлов.

IV стадия – разработка технического проекта – совокупности конструкторских документов, содержащих окончательное решение всех узлов изделия с проработкой вопросов надежности, экологии, технической безопасности и т.д.

V стадия – разработка рабочей документации – совокупности документов, включающих все узловые и детальные чертежи, оформленные так, что по ним можно изготавливать изделия и конструировать их производство и эксплуатацию.

25.Зубчатые механизмы

25.1.Классификация зубчатых передач

Зубчатой передачей называется механизм, который с помощью зубчатого зацепления передает или преобразует движение с изменением угловых скоростей и моментов.

Зубчатая передача состоит из 2-х колес, имеющих чередующие зубья и впадины. Меньшее из двух сцепляющихся колес называется шестерней, а большее – колесом.

Зубчатые передачи классифицируются по ряду отличительных признаков:

Цилиндрическая – прямозубая или косозубая, шевронная;

Коническая – прямозубая, косозубая и с круговыми зубьями;

Винтовая – состоящая из 2-х цилиндрических косозубых колес с перекрещивающимися осями валов;

Гипоидная – коническая винтовая.

В зависимости от расположения зубчатых колес, различают зубчатые передачи с внешним и внутренним зацеплением.

Разновидностью зубчатой передачи является реечная передача, которая служит для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот.

Самыми распространенными передачами являются цилиндрические и конические, а из них – цилиндрические, т.к. они проще в изготовлении. В шевронной передаче отсутствуют осевые усилия, действующие на валы. Винтовая и гипоидная передачи обладают большей плавностью работы, но КПД у них ниже и зубья изнашиваются быстрее вследствие повышенного скольжения. Винтовые передачи применяются редко. Гипоидные обладают повышенной несущей способностью (начальное касание в точке), поэтому по сравнению с винтовыми, они применяются значительно шире.

25.2.Виды разрушения зубьев. Критерии работоспособности и расчета

На работоспособность зубчатой передачи решающее влияние оказывает напряжение изгиба σ_u, возникающее в поперечных сечениях зубьев и контактные напряжения σ_н, возникающие в поверхностных слоях зубьев. Напряжение изгиба σ_u является причиной поломок зубьев, а контактные напряжения σ_н вызывают усталостное выкрашивание поверхностных слоев.

Поломка зубьев является наиболее опасным видом их разрушения. Поломка возникает в результате больших нагрузок, особенно ударного воздействия многократно повторяющихся нагрузок. Эти вызывают усталость материала зубьев. Для предотвращения поломки зубьев, их рассчитывают на изгиб.

Усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев является самым распространенным и опасным видом разрушений рабочих поверхностей зубьев. Этот вид разрушений заключается в том, что при больших контактных напряжениях на рабочей поверхности зубьев (на ножках, вблизи полюсной линии) появляются усталостные трещины. Это приводит к выкрашиванию мелких частиц материала зубьев и образованию небольших осповидных углублений. Под влиянием давления масла, вдавливаемого с большой силой сопряженным зубом в эти углубления и трещины, они растут и превращаются в раковины. Для предотвращения выкрашивания зубьев их рассчитывают на контактную прочность.

Поломка и выкрашивание являются основными видами разрушений. А контактная прочность и прочность на изгиб зубьев в свою очередь являются главными критериями работоспособности зубчатой передачи.

Закрытые передачи рассчитывают на изгиб и на контактную прочность зубьев. При этом основным является расчет на контактную прочность, т.к. величина контактных напряжений σ_н не зависит от модуля. Величина напряжений изгиба σ_u может быть уменьшена путем увеличения модуля “m”.