2.Зубчатые передачи

Классификация

Зубчатые передачи в зависимости от расположение осей:

1. с параллельными осями (цилиндрические)

В зависимости от формы зуба: прямозубые и косозубые.

Зубчатые передачи с параллельными осями – планетарные.

2. с пересекающимися осями (конические): прямозубые, косозубые ( с тангенц. зубом), кривозубые ( с круговым зубом),

3. со скрещивающимися осями (червячные, гипоидные, винтовые).

Виды разрушение зубьев

Критерии работоспособности и виды разрушения зубьев

Разрушение зубьев:

1.Излом зуба

Характерен для открытых зубчатых передач. По этой причине, расчет, предотвращающий излом зуба, является основным для открытых зубчатых передач (Расчет зубьев на изгибную выносливость)

Излом

усталостный от пергрузок

излом от перегрузок

излом от усталостной трещины

2) Контактное выкрашивание зубьев (характерно для .закрытых зубчатых. передач) Является результатом появления контактных напряжений, которые, в результате попадания масла в усталостную трещину, будут вызывать её развитие, что в дальнейшем приведет к вырыву материала. с поверхности (появление,. Следовательно, разрушений в виде ямок).

Контактное выкрашивание не опасно и харак. для зубчатых передач, работающих в масле.

Предотвращение:

а) термообработка поверхности

б) расчеты на контактную прочность

3) Износ зубьев. (вызывает. утонение зуба, искажение его формы).

Предотвращение:

а) увеличение твердости рабочей поверхностей

б) включение присадок в масла

4) Пластическая деформация (возникает у зубьев из мягкого материала от перегрузок)

Предотвращение:

а) расчет от перегрузок

б) выбор материала

5) Отслаивание поверхности (характерно для твердого материала в результате действия перегрузок).

2.1Определение усилий в зацеплении прямозубых зубчатых колес.

Реакция в высш. паре направл. по нормам. Усилие зацепл. будет напр. по линии зацепл.

угол зацеплении

N₁, N₂ - линия зацеплении

Fr – радиальная сила, Ft – окружная сила,

T₂ – направл.

противополож.вращ.w₂

Окружное усилие всегда известно (Ft)

Тогда, учитывая, чтоN₁ 0₁ и N₂ 0₂ перпендикулярноN₁ N₂

Радиальное усилие определится:

Fr = Ft tg α_ώ,

_- усилие в зацеплении.

2.2Определение усилий в зацеплении косозубых зубчатых колес.

β – угол наклона зуба

осевое усилие

радиальное усилие,

где

усилие зацепления

2.3 Расчет зубчатых передач на изгибную выносливость зубьев

Представим момент входа зуба в зацепление

практической линии зацепления

т.зуб колеса испытывают наибольшие изгибные напряжения

усилия действующая на зуб в момент начала входа в зацепл.

(Заменим F через )

S – окружная толщина зуба

Построим эпюры напряжения, сжатия и изгиба

зуба в опас. сечении у основ. зуба.

Сжатие от дейст. Силы Fr

Напряжение справа более опасные,

т. к. способны появляться трещины

,

k_H – нагрузочный коэффициент

kσ – коэффициент концентр.

напряж ( учит. при перем. нагр.),

учит. сильное изменение формы зуба.

коэффициент учитывающий реальную нагрузку

k_α – коэффициент учитывающий неравномерное распределение нагрузки между зубьями (двух-,трехпар. зацеп.)

k_β – коэффициент учитывающий по длине контакт. Линии.

k_ν – коэффициент динамичности.

m – модуль, ,

У_F – коэффициент формы зуба (выбирается по специальной таблице по приведенному. числу зубьев)

- удельная окружная сила, приходящяяся на единицу ширины зубчатого венца.

(1)

Формула (1) используется для проверочного расчета прямозубых передач на изгибную выносливость

- допускаемые напряжения изгиба

Формула (1) используется при расчете закрытых зубчатых передач как проверочная.

Для косозубых колес:

(2)

- коэффициент зависящий от угла наклона зубьев

- коэффициент учитывающий длину контактных линий (связан с коэффициентом перекрытия и числом зубьев)