8. Зубчатые конич. Передачи.

Прим-ют для передачи вращения м/д пересекающимися осями.

,Σ-межосевой угол передачи.

«+»передача вращающего мом-та под углом.

«-»

-Большая масса и габариты.

-Сложны в изгот-ии и монтаже.

-Шум.

Классификация:

1.по форме зуба:

-прямозубые.

-косозубые.

-с круговыми зубьями.

-шевронные.

2. в зависимости от изменения размеров сечений по длине:

-форма I. Пропорц-но понижающиеся зубья.

Прим-ют при единичном и мелкосерийном произв-ве прямозубых и косозубых колес, ограниченно для передач с круговыми зубьями при m_n 2, z_Σ=20…100.

-форма II. Понижающиеся зубья.

Явл-ся основной для колес с круговыми зубьями. Позволяет 1им инструм-ом обрабатывать обе пов-ти зубьев колеса, прим-ют в массовом произв-ве.

-форма III. Равновысокие зубья.

Прим-ют для круговых зубьев при

при средн. конусных расст-ях 75-750 мм.

z_Σ 40.

ОСН.ГЕОМ.СООТНОШЕНИЯ

Произв-ми размерами конич. колеса явл. размеры в норм. сечении к большому торцу, выражаемые через внешн. окружной модуль.

- углы делительных конусов.

- межосевой угол передачи

b - ширина зубч. венца. Ограничена 2мя доп-ми конусами – внутр. и внеш.

- внешн. делит. окружной модуль

m – средн. окружн. делит. модул

- внешн. делит. диаметр

- средн. делит. диаметр

- внешн. конусное расст-е

R – средн. конусное расст-е

- внешн. высота головки зуба

- внешн. высота ножки зуба

- внешн. высота зуба

- внешн. диаметр вершин зубьев

- внешн. конусное расст-е ортогональной передачи

R – средн. конусное расс-е;

- угол головки и ножки зуба

КИНЕМАТ. ХАР-КИ КОНИЧ. ПЕРЕДАЧИ

Передат.отношение:

_{; ;}

УСИЛИЯ В ЗУБЧ. КОНИЧ.ПЕРЕДАЧЕ

Окружн. сила на шестерне и колесе:

Рад. сила на шестерне численно = осевой силе на колесе:

Осевая сила на шестерне численно = рад. силе на колесе:

ОСН.КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБН. КОНИЧ.ЗУБЧ.ПЕРЕДАЧ

1.Усталостная контактная прочность.

. При проектн. расчете опред-ем внешн. делит.диаметр колеса d_e2.

2.Усталостная изгибная прочность.

_{. При проектном расчете опред-ем средн.модуль зацепления m.}

9.1 Червячные передачи

Прим-ют для передачи вращ-ого движ-ия м/д валами, у кот. угол скрещивания осей обычно составляет ϴ=90°.

Черв. передача – зубчатовинтовая передача, движение в кот. осущ-ся по принципу винтовой пары. Ведущим явл. червяк.Для облегания тела червяка венец черв. колеса имеет зубья дугообразной формы, что увел. длину контактных линий в зоне зацепл-ия и повышает их прочн.

«+»

-Больш.передат.числа при сохранении малых габаритных размеров.

-Плавность и бесшумность работы.

-Повыш-ая кинемат-ая точность.

-Возможн.получ-я самотормозящей передачи.

«-»

-Низкий КПД.

-Большое тепловыдел-е.

-Повыш-ый износ и склонность к заеданию.

-Изгот-е зубьев колес из дорогих антифрикц-ых материалов(бронза).

Классификация:

1.по форме внешн.пов-ти червяка:

-с цилиндрич.червяком.

-с глобоидным червяком.

2.по располож-ю черв.относит-о червячного колеса:

-под колесом(нижнее).

-над колесом(верхнее).

-вертик-о сбоку колеса(боковое).

3.по направл-ю винтовой линии:

-с правым червяком.

-с левым червяком.

4.по числу заходов червяка:

-с однозаходным червяком.

-с многозаходным червяком.

5.по форме винтовой пов-ти червяка:

-с архимедовым червяком.(ед.произв-во)

-с конволютным червяком.(редко)

-с эвольвентным червяком.(масс.произв.)

ОСН.ГЕОМ.ХАР-КИ В ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧЕ

а)червяк.

-число заходов червяка z₁(выбир-ся в завис-ти от передат.числа).

-осевой модуль черв. m(= торцевом модулю черв.колеса).

-шаг червяка p= *m (для однозаходных).

-ход витка червяка (для многозах.)

-коэф.диаметра червяка q(в целях сокращ-я номенклатуры зуборезного инструм-та стандартизованы модули и коэф.диаметра червяка).

-делит.диаметр черв.

-высота головки витка.

-высота ножки витка.

-диаметр вершин витков червяка.

-диаметр впадин витков червяка.

-угол подъема линии витка червяка.

-угол профиля витка черв. в осевом направлении. 2

-длина нарезанной части червяка b₁.

б)червячное колесо.

-число зубьев черв.колеса. z₂

Для силовых передач 30…90

-делит.диаметр колеса. d₂=m*z₂ (по средн.сечению)

-диаметр вершин зубьев колеса.

-диаметр впадин зубьев колеса.

-наиб.диаметр колеса.

-ширина венца колеса b₂.

-угол обхвата червяка венцом.

-межосевое расст-е.(стандартизовано)

ОСН.КИНЕМАТ.ХАР-КИ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ

Передат.число-число зубьев колеса к числу заходов червяка:

Окружн.скорость червяка:

Окружн.скорость колеса:

Скорость скольжения:

КПД: , - приведенный угол трения.

КПД ↓ с ↑ , т.к. при этом улучшаются усл-я образ-я масляного клина.

При ↑ z₁ ↑ угол подъема и ↑ КПД.

9.2.

СИЛЫ В ЗАЦЕПЛ-ИИ ЧЕРВ.ПЕРЕДАЧ

Окружная сила на колесе = осевой силе на червяке:

Окружная сила на червяке = осевой силе на колесе:

Радиальная сила:

МАТЕРИАЛЫ ЧЕРВ.ПЕРЕДАЧ

Т.к высокие скор-ти скольжения и неблагопр-ые усл-я смазки, то мат-лы червячной пары должны обладать низк. коэфф. трения, хорошей износост-ю и пониженной склонностью к заеданию.

Червяки: среднеуглеродистые и легированные стали с закалкой.

Чем больше нагружена передача,тем больше твердость.

Червячные колеса: оловянные и безолов.бронзы.

Выбор мат-ла зависит от скор-ти скольж.

Ступицы: углеродистые стали(Ст45).

ВИДЫ РАЗРУШ-ИЙ ЧЕРВ.ПЕРЕДАЧ

1.Заедание.

Из-за высоких скоростей скольж-я и недостаточной смазки.

Виды:

-«Намазывание».

Происх-ит постеп-ый перенос мат-ла зубьев колеса на витки червяка. Хар-но для червячных колес, изгот-ых из мягкого мат-ла (оловянных бронз).

-«Задир».

Тяж. форма заедания черв. передач, колеса кот. изгот-ы из тверд. мат-ов (чугун, безоловянные бронзы). Резко повыш-ся коэфф. трения в зацепл-и с послед. быстрым изнаш-ем зубьев.

2.Изнашивание.

Происх-ит из-за заедания, а также при абразивном изнашивании или при неточном монтаже передачи.

3.Усталостное выкраш-ие раб.пов-ей.

Из-за действия переменных контактных напряж-ий.

Трещины  выкрашивание.

4.Поломка зубьев колеса.

Из-за напряж-ий изгиба.(редко)

КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБН. ЧЕРВ. ПЕРЕДАЧ

1.Усталостная контактная прочн.(осн.)

. При проектном расчете опред-ем межосевое расст-е .

Расчет по 1ому усл-ю косвенно учиты-вает стойкость против заед-ия и изнаш-е передачи.

2.Износостойкость.

3.Стойкость против заедания.

4.Изгибная усталостная прочн.(пров). Он становится осн. при расчете передач с ручным приводом + силовых при числе зубьев колеса > 100.

Проверочный расчет червяка на жесткость при изгибе.

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ЧЕРВ. ПЕРЕДАЧИ

Усл-е теплового баланса: Q₁=Q₂.

Выделяющаяся тепловая мощность:

Тепловая мощн.,передаваемая в окруж. среду:

Р₁-мощн. на червяке; t_м – темпер-ра масла; А- площадь пов-ти охлаждения корпуса; k_t – коэф.теплопередачи.

Температура масла в редукторе:

Способы охлажд-я масла:

-на валу черв.делают лопасти.Обдув корпуса воздухом.

-в масляной ванне проходят трубы с холодной водой.

-циркул-ая сист-ма смазки при боковом или верхн.располож-ии черв.