Розрахунок на міцність

Розрахунок міцності конічних коліс з непрямими зубцями здійснюють за параметрами біеквівалентних циліндричних прямозубих коліс (подвійне приведення, як конічного та косозубого колеса).

Діаметр біеквівалентного прямозубого колеса

. (3.35)

Число зубців біеквівалентного прямозубого колеса

. (3.36)

Розрахунок на контактну та згинальну міцність аналогічний розрахунку конічного прямозубого колеса. Коефіцієнти ,більші у 1,4...1,5 рази, ніж у прямозубої. Методику розрахунку наведено в роботі[6].

Виготовлення конічних коліс

У конічних передачах з для підвищення опору заїдання рекомендують виконувати шестерню з додатним зміщенням, а колесо з рівним по абсолютному значенню від’ємним зміщенням.

Вибір х за ГОСТ 19624-74 та 19326-73 чи за формулою

. (3.37)

Черв’ячні передачі

Черв’ячні передачі застосовують для передачі руху між осями, які перехрещуються (кут перехрещування, як правило, становить 90⁰). Рух у черв’ячних передачах перетворюється за принципом гвинтової пари чи за принципом нахиленої площини.

Переваги і недоліки

Переваги:

• велике передаточне відношення;

• плавність та безшумність роботи;

• висока кінематична точність;

• самогальмування.

Недоліки:

• низький ККД;

• знос, заїдання;

• використання дорогих матеріалів;

• висока точність складання.

Геометричні параметри та виготовлення черв’ячних передач

У черв’ячній передачі (рисунок 3.12), так само як і в зубчастій, розрізняють діаметри початкових (d_w1,d_w2) та ділильних (d₁,d₂) циліндрів. У передачах без зсуву.

Черв’яки розрізняють:

1. за формою утворюючої:

• циліндричні;

• глобоїдні;

2. за формою профілю різьби:

• прямолінійний (трапецеїдальний, архимедов – найбільш поширений, при HB ≤ 350, нешліфований, виконуються на звичайних верстатах);

• криволінійний (евольвентний – HRC > 45, шліфований, на спеціальних верстатах).

Черв’ячне колесо нарізують черв’ячними фрезами.

Геометричні параметри (рисунок 3.13):

=20⁰– профільний кут;

– осьовий модуль (по стандарту [3, стор.201]);

– число заходів черв’яка ([3, стор. 201]);

– число зубців колеса (за умови непідрізування зубців≥ 28);

– коефіцієнт діаметра черв’яка (по стандарту [3, стор.201]);

– кут підйому гвинтової лінії.

Ділильні діаметри:

черв’яка;

колеса .

Діаметр вершин . (3.38)

Діаметр западин .

– міжосьова відстань.

Передачі зі зміщенням

Для нарізування коліс із зсувом та без зсуву на практиці використовують один і той самий інструмент. Черв’як завжди нарізують без зсуву.

При заданій міжосьовій відстані коефіцієнт зсуву дорівнює

. (3.39)

У черв’ячного колеса із зсувом

, (3.40)

. (3.41)

За умови непідрізування та незагострення зубців значення х на практиці допускають у межах ±0,7 (іноді ±1).

Точність виготовлення

Встановлено 12 ступенів точності:

– 3, 4, 5, 6 – високоточні кінематичні;

– 5, 6, 7, 8, 9 – силові.

Особливе значення приділяють нормам точності при монтажі, тому що черв’ячні передачі більш чуттєві до зміни a_w.

Кінематичні параметри черв’ячної передачі

У черв’ячній передачі на відміну від зубчастої колові швидкості тане співпадають. Вони напрямлені під кутом 90⁰та відрізняються за значенням .У відносному русі початкові циліндри ковзають. При одному обороті черв’яка колесо повернеться на кут, яких охоплює число зубців колеса, що дорівнює числу заходів черв’яка.

Передаточне відношення черв’ячної передачі

. (3.42)

Основна перевага черв’ячної передачі – великі передаточні відношення:

і =10...80 – у силових передачах;

і до 300 – у кінематичних передачах.

При русі витки черв’яка ковзають по зубцях колеса, як у гвинтовій парі. Швидкість ковзання напрямлена по дотичній до гвинтової лінії черв’яка:

,

,

, (3.43)

.

Велике ковзання – причина зниженого ККД, підвищеного зносу, заїдання.