Вопросы для самопроверки

1. Как предел выносливости связан с пределом прочности?

2. Как определяется прочность при переменных

напряжениях?

3. Что такое концентраторы напряжений?

4. Какие факторы влияют на прочность тонких

стержней при продольном изгибе и переменных напряжениях?

Раздел 8. Конструирование фрикционных и зубчатых механизмов.

8.1. Конструирование передаточных механизмов. Материалы, применяемые в механизмах РЭС. Фрикционные передачи роликами и гибкой связью. Особенности конструкций фрикционных передач. Усилия, действующие в них, коэффициент полезного действия и точность. Расчет передач с жесткой и гибкой связью. Виды передач с гибкой связью, выбор гибкого звена.

8.2. Зубчатые преобразователи движения. Геометрические расчеты размеров зубчатого колеса. Прямозубые и косозубые цилиндрические и конические передачи. Силы, действующие в этих передачах, их расчет. Прочностные характеристики зубчатых механизмов. Расчет геометрии конических зубчатых передач. Силовые и прочностные характеристики конических зубчатых передач.

16

8.3. Червячная передача. Геометрические, силовые и прочностные расчеты червячных передач. Передача винт – гайка. Особенности геометрии резьб. Материалы зубчатых передач. Валы и оси, их прочность и жесткость. Конструктивные особенности и материалы. Выбор допускаемых контактных и изгибных напряжений для металлических и полимерных зубчатых колес.

Методические указания.

Изучить материал /1, c. 18-20, 118-124; 2, c. 50-58/ по фрикционным механизмам с роликами, торцевым зацеплением и с гибкой связью. Рассмотреть их функции положения и пере-даточные характеристики. Учесть, что к фрикционным механизмам относятся такие, в которых энергия от входного звена к выходному передается силами трения. Эти передачи используются как с постоянным передаточным отношением, так и фрикционные вариаторы /3, c. 229-300/, которые обеспечивают плавное изменение передаточного отношения. Учесть, что при последовательном соединений нескольких фрикционных механизмов передаточное отношение _1n=₁₂₂₃…_n,n-1 определяется произведением передаточных отношений отдельных передач _n,n-1 = Dn/Dn-₁ , где Dn- диаметр ведомого диска, Dn-₁ – диаметр ведущего диска, - коэффициент учитывающий скольжение и зависящий от модуля, шероховатости и условий эксплуатации, равный 1.011.03. Рассмотреть формулы по расчету геометрии фрикционных передач и особое внимание уделить зубоременным фрикционным передачам /2, c. 52-54/. Учесть, что сила прижатия роликов друг к другу при торцевом касании в два раза меньше, чем при нормальном касании и зависит от крутящего момента, диаметра ведущего диска и коэффициентов трения скольжения и запаса сцепления. Изучить применение формулы для расчета контактных напряжений

17

фрикционных передач, представленных дисками /1, c. 102-104/. Рассмотреть выбор материалов, тип гибкой связи и особенности проектирования фрикционных передач /1, c. 118-120, 136-138; 2, c. 57-62, 94-96/. Рассмотреть основные виды зубчатых механизмов, представленные в /1, c. 18-26/. Изобразите геометрию эвольвентного зацепления и запишите основные геометрические параметры зубчатых колес (модуль зацепления, число зубьев, диаметры колес). При расчете мелкомодульных зубчатых колес /1, c. 124-128/ учесть, что первый ряд для выбора модуля m является предпочтительным, а диаметры выступов d_а =m(Z+2) и впадин d_f=m(Z-2.5) зубчатого колеса зависят от модуля m и числа зубьев Z. Учесть, что ширина зубчатого венца связана с межосевым расстоянием и коэффициентом ширины ва , зависящим от нагруженности передачи . При расчете геометрии червячной передачи /1, c. 128-130/ учесть , что делительный диаметр d₁=mq, диаметр вершин d_а1=m(q+2.0) и впадин d_f1=m(q-2.4) червяка зависят от коэффициента диаметра, принимающего следующие значения q=8:10; 12.5; 16; 20. При этом существуют определенные рекомендуемые значения для q и модуля m таких передач. Расчет диаметра выступов червячного колеса аналогичен обычным зубчатым механизмам, а диаметр впаден определяется выражением d_f2=m(Z₂-2.4) и связан с числом зубьев колеса Z₂. Усвойте расчеты на прочность зубчатых колес, выполненных из стали, цветных металлов и полимерных материалов, а также современные методы расчета зубьев зубчатых колес на контактную прочность. Передача винт-гайка подробно рассмотрена в /2, c. 45-46/.

Обратите внимание на определение усилий действующих в зубчатых передачах и являющихся исходными для расчета валов и подбора подшипников /4, c. 77-84/. Ознакомьтесь с конструкциями различных зубчатых колес, червяков, валов, осей и корпусных деталей зубчатых механизмов РЭС /2, c. 88-109/.

18