- •11. Геометрический расчет эвольвентных прямозубых передач
- •12. Геометрический расчёт косозубых, шевронных и конических передач
- •13. Геометрический расчёт конических колес
- •14. Усилия в зацеплении Прямозубая цилиндрическая передача
- •15. Усилия в зацеплении Косозубая и шевронная цилиндрические передачи.
- •16. Усилия в зацеплении Конические зубчатые передачи.
- •17. Материалы, термообработка для зубчатых колес
- •20. Расчеты зубьев на сопротивление усталости по изгибным напряжениям
- •21. Расчет на контактную прочность активных поверхностей зубьев
- •22. Общие сведения. Геометрические и кинематические особенности червячных передач
- •24. Усилия в зацеплении. Расчет зубьев колес червячных передач
- •25. Тепловой расчет и охлаждение червячных передач
- •26. Общие сведения. Ремни. Шкивы
- •27. Скольжение ремня. Кинематические и геометрические параметры передачи
- •28. Усилия и напряжения в ремнях.
- •29.Тяговая способность и кпд передачи
- •29. Цепные передачи Общие сведения. Цепи. Материалы
- •31. Усилия в элементах передачи. Расчет передачи
- •32. Валы и оси. Классификация. Расчет на прочность. Материалы
- •39. Динамическая грузоподъемность подшипников качения. Выбор подшипников и определение их ресурса
- •Выбор подшипников и определение их ресурса
- •40. Муфты механических приводов. Общие сведения и классификация
- •41. Муфты общего назначения. Особенности расчета
- •42. Предохранительные муфты
- •43. Сварные соединения. Общие сведения и характеристика. Изображения и обозначения на чертежах швов сварных соединений
- •44. Расчет на прочность и проектирование сварных соединений при постоянных нагрузках
- •45. Соединения типа "вал - ступица": шпоночные, шлицевые, Общая характеристика и особенности расчета
- •Шпоночные соединения
- •Шлицевые соединения
- •46. Соединения типа "вал - ступица": Профильные соединения. Штифтовые соединения.
- •Штифтовые соединения
- •60. Резьбовые соединения
- •Резьба и ее параметры
- •61. Расчет резьбовых соединений на прочность
24. Усилия в зацеплении. Расчет зубьев колес червячных передач
Статика передачи. При определении сил полагают, что главный вектор (равнодействующая) Fn контактных давлений, действующих на площадках контакта зубьев, приложен в полюсе П и направлен по линии зацепления (рис. 2.3)
(2.9)
Вращающий момент на колесе при ведущем червяке
Расчет зубьев колес на выносливость при изгибе. Витки червяка на прочность не рассчитывают, так как его материал значительно прочнее материала колеса. При расчете используются те же соотношения, что и при расчете косозубых колес.
(2.10)
где – модуль зацепления в нормальном сечении; – коэффициент формы зуба.
Расчет передач на контактную выносливость и заедание. Расчет передач обычно выполняют по контактным напряжениям, а допускаемые напряжения устанавливают на основе экспериментальных исследований и эксплуатации такими, чтобы исключить заедание зубьев.
(2.11)
Условие прочностной надежности передачи имеет обычный вид.
25. Тепловой расчет и охлаждение червячных передач
Червячные передачи работают с большим выделением теплоты. В результате температура масла в ванне агрегата (редуктора) может достигнуть предельного значения (75-95 °С), и передача потеряет работоспособность из-за заедания.
Для предотвращения чрезмерного нагрева масла проводят расчет червячного редуктора на нагрев.
Уравнение теплового баланса для червячной передачи, работающей в закрытом корпусе в непрерывном режиме без охлаждения, можно записать в виде
(2.12)
где – КПД передачи; – передаваемая мощность, кВт; = 8-17.5 Вт/(м ,°С) - коэффициент теплопередачи корпуса (большие значения принимают при хорошей циркуляции воздуха) ; t и to – соответственно температура масла и окружающего воздуха, °С; А -площадь свободной поверхности охлаждения корпуса, включая 70% площади поверхности ребер и бобышек, м2; – коэффициент, учитывающий теплоотвод в раму или плиту (равен 0.3 при прилегании основания корпуса по большой поверхности) .
Площадь свободной поверхности можно найти из приближенного соотношения , где – межосевое расстояние передачи, мм.
Произведение в левой части равенства (2.12) равно количеству теплоты, выделяемой передачей. Правая часть этого равенства показывает количество теплоты, отводимой через поверхность корпуса.
Если охлаждение вентилятором недостаточно эффективно, то следует применить водяное охлаждение или увеличить размеры редуктора.
26. Общие сведения. Ремни. Шкивы
Ременная передача обычно состоит из двух шкивов 1 и 2, соединенных между собой ремнем 3, и натяжного устройства 4, создающего контактные давления между ремнем и шкивами и обеспечивающего за счет сил трения передачу энергии. Чаще всего начальное натяжение создается при монтаже передачи (без натяжного устройства) (рис. 3.1 а).
Рис. 3.1
Обычно с помощью ремня передают движение между параллельными валами, вращающимися в одну сторону.
По форме сечения ремней различают плоско-, кругло- и клиноременные передачи (рис. 3.1 б, в, г).
Основные достоинства передач: простота конструкций, сравнительно малая стоимость, способность передавать вращательное движение на большие расстояния и работать с высокими скоростями, плавность работы и малый шум, малая чувствительность к толчкам, ударам и перегрузкам, отсутствие смазочной системы.
Основные недостатки: невысокая долговечность ремня, большие радиальные габариты, значительные нагрузки на валы и опоры, непостоянство передаточного отношения.
Передача используется как понижающая частоту вращения. Передаваемая мощность до 50 кВт, окружная скорость до 50 м/с, макси-
мальное передаточное отношение 6 для передач без натяжного ролика и 10 для передач с натяжным роликом; допускают кратковременную перегрузку до 300 %.
Ременную передачу применяют обычно в качестве быстроходной ступени привода, устанавливая ведущий шкив на вал двигателя. В этом случае ее габариты и масса оказываются сравнительно небольшими.
Ремни должны обладать достаточно высокой прочностью при действии переменных нагрузок, иметь большой коэффициент трения в контакте со шкивом и высокую износостойкость.
Плоские ремни имеют прямоугольное сечение (см. рис.3.1 6,3.2) и малую толщину. Их получают путем соединения (склеиванием, сшиванием) концов полос ткани (прорезиненной, хлопчатобумажной, шерстяной, капроновой и др.), кожи и синтетических материалов.
Круглые ремни (кожаные, капроновые и др.) применяют в машинах малой мощности (швейных и бытовых машинах, настольных станках и др.) (рис.3.1в).
Клиновые ремни используются в настоящее время наиболее широко. Они обеспечивают передачам большую тяговую способность и меньшие габариты по сравнении с плоскоременными передачами, могут передавать вращение на несколько валов одновременно, допускают передаточное отношение i= 6 - 8 без натяжного ролика. Однако они менее быстроходны (скорость до 30 м/с), имеют более низкий (на 1-2%) КПД и могут применяться лишь как открытые.
Получили распространение поликлиновые ремни с высокопрочным полиэфирным кордон в плоской части, также работающие на шкиве с клиновыми канавками. Рекомендуемое число ребер от 2 до 20, допускаемое– 50. При одинаковой мощности ширина такого ремня в 1,5-2 раза меньше ширины комплекта обычных клиновых ремней. Благодаря высокой гибкости допускается применение шкивов меньшего диаметра, чем в клиноременной передаче, большая быстроходность (до 40-50 м/с) и большие передаточные отношения (до 15).
Шкивы. Их конструктивные формы определяются преимущественно их размерами (обычно наружным диаметром), типом передачи, видом производства (единичное, серийное, массовое), возможностями предприятия-изготовителя.
Рис. 3.5
Шкивы большого диаметра выполняют для облегчения с углублениями и отверстиями, а также с четырьмя - шестью спицами (см. рис. 3.5). Такие шкивы условно состоят из трех частей: обода (1) – части шкива, несущей ремень; ступицы (2) - части шкива, с помощью которой его соединяют с валом; спиц (3) (или диска), связывающих обод со ступицей.
Шкивы изготовляют из чугуна марок СЧ 10 и СЧ 15, легких сплавов и пластмасс при работе передачи с небольшими скоростями и из сталей (25Л, 15 и др.) при окружных скоростях свыше 30 м/с.