20.В чем состоит принципиальное различие цилиндрической и конической передач? Каково минимальное значение числа зубьев шестерни? Почему оно именно таково?

Коническое:

Передаточное отношение 2…5

При данной передачи оси валов пересекаются под некоторым углом (обычно равен 90^о);

Сложность изготовления (требуются спец. станки и спец. инструменты), монтажа (доп. допуски на углы) и демонтажа;

Конструктивные особенности и наличие осевых сил вызывают затруднение в размещении опор;

Из-за расположения консольного одного из колес увеличивается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба;

Нагрузочная способность конической прямозубой передачи составляет лишь 0,85 цилиндрической;

Плавность хода, большая нагрузочная способность (кривозубые);

Широкое применение из-за необходимости расположения валов под углом;

Прямозубые передачи след применять при невысоких окружных скоростях до 2-3м/с.

Цилиндрическое:

Передаточное отношение 2…8

При данной передачи оси валов параллельны.

Влияние числа зубьев на форму и прочность зубьев

При колесо превращается в рейку, и зуб приобретает прямолинейное очертание. С уменьшением z , уменьшается толщина зуба у основания и вершины, а также увеличивается кривизна валентного профиля. Такое изменение формы приводит к уменьшению прочности зуба. При дальнейшем уменьшении z появляется подрезание ножки зуба, прочность зуба снижается. При нарезании инструментом реечного типа для прямозубых передач число зубьев на границе подрезания Z_min=17, без смещения рейки при нарезании зубьев и без подреза ножки зуба.

Если нарезаем меньше 17, то практическая линия зацепления выходит за пределы теоретической линии зацепления. Поэтому зацепление не по эвольвенте.

Если на колесе нарезать меньше 17, то рейку смещают на величину .

Рассмотренное влияние числа зубьев на прочность справедливо при постоянном модуле, когда с увеличением z увеличивается и диаметры колес. При постоянных диаметрах с изменением z изменяется модуль m, форма и размеры зуба (с увеличением z уменьшается m).

21. Дайте сравнительную характеристику цилиндрических, конических и червячных передач. Каково максимально допустимое значение передаточного числа одной ступени этих передач?

Цилиндрические.

Достоинства:

Простота изготовления и сборки, нет осевых нагрузок на валы. Плавность хода, коэффициент торцевого перекрытия , большая длина зуба—больше нагрузочная способность, больше прочность по

Недостатки:

При Vнеобходимо повышать прочность изготовления, иначе возможна большая динамика (опасность удара). Из-за наклона зуба появляется осевая нагрузка на вал и в зацеплении.

Передаточное число

u = z₂ / z₁ = d₂ / d₁,

где z_1, z₂ – число зубьев соответственно: шестерни и колеса.

Обычно передаточные числа ограничиваются габаритами переда­чи. В редукторах общего машиностроения максимальные значения пе­редаточных чисел быстроходной ступени U₁ = 6,3…8,0; для промежуточной и тихоходной ступеней U_maх = 5,6…6,3

Конические.

Достоинства:

простота изготовления, монтажа и регулирование по пятну контакта плавность хода, более производителен процесс изготовления, больше нагрузочная способность.

Недостатки:

очень чувствительны к ошибкам изготовления и монтажа.

Передаточное число: 1,50…4,0

Червячные.

Достоинства:

а) возможность получения большого передаточного отношения;

б) плавность и бес­шумность работы, возможность точных де­лительных перемещений;

в)возможность передачи между скрещивающимися валами;

г) самоторможение;

д) высокая кинематическая точность

Недостатки:

а) низкий КПД;

б) необходимость применения для колеса дорогостоящих ан­тифрикционных материалов, что повышает стоимость передачи;

в) повы­шенный износ и склонность к заеданию;

г) повышен­ные требования к точности сборки (точное a_w, совпадение главных плоскостей колеса и червяка).

Передаточное число: 8…50