1. Классификация механических передач

Передачей называется устройство для передачи энергии на расстояние. В зависимости от способа осуществления передачи энер­гии различают механические, электрические, пневматические и гидрав­лические передачи. Из механических передач самые распространенные передачи вращательного движения, его проще и легче осуществить в виде компак­тной конструкции, уменьшить потери на трение.

Классификация механических передач. Пере­дачи классифицируются по двум признакам:

1) по способу передачи движения:

а) трением — фрикционные, ременные, канатные;

б) зацеплением — зубчатые, червячные, винто­вые, цепные;

2) по способу соединения ведущего и ведомого звеньев:

а) непосредственным соприкосновением — фрик­ционные, зубчатые, червячные, винтовые;

б) с дополнительной связью — ременные, цепные.

Основные силовые соотношения

2. Геометрия эволентного зубчатого зацепления.

Э вольвентной окружностью называется кривая, описываемая любой точкой прямой линии при перекатывании ее без скольжения по окружности. При этом прямая линия является производящей прямой, т. е. линией зацепления.

На рис. изображены основная окружность и производящая прямая.

Производящая прямая является линией зацепления, т. е. траекторией общей точки контакта сопряженных зубьев при ее движении. Угол между линией зацепления и прямой, перпендикулярной межосевой линии, называется углом зацепления

Единственным параметром, определяющим эвольвенту, является диаметр основной окружности d_b, так как каждой данной окружности соответствует только одна определенная эвольвента. С увеличением d_b эвольвента становится все более пологой и при d_b = оо обращается в прямую линию. Поэтому в реечном зацеплении профиль зуба рейки прямолинейный.

Две окружности, которые условно обкатываются без скольжения, называются начальными.

Преимущества эвольвент:

1.два зуба обкатываются без скольжения

2 одним и тем же инструментом можно нарезать любое число зубьев

3. эвольвента легко получается на станке

3 . Прочность зубчатых колес. Контактные напряжения

При работе зубчатой передачи между зубьями сопряженных зубчатых колес возникает сила давления F, направленная по линии зацепления. Кроме того, от скольжения зубьев между ними образуется сила трения F_f, где f — коэффициент трения. Сила F_f - невелика по сравнению с силой F. Под действием силы F и F_f зубья находятся в сложном напряженном состоянии. На их работоспособность оказывают влияние напряжения изгиба в поперечных сечениях зубьев и контактные напряжения в поверхностных слоях зубьев. Оба эти напряжения, переменные во времени, и могут быть причиной усталостного разрушения зубьев или их рабочих поверхностей.

Напряжения изгиба вызывают поломку зубьев, а контактные напряжения — усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев. Поломка зубьев возникает в результате больших нагрузок, в особенности ударного действия, и многократных повторных нагрузок, вызывающих усталость материала зубьев. Во избежание поломки зубьев их рассчитывают на изгиб.

К основным видам разрушения рабочих поверхностей зубьев относятся выкрашивание также абразивный износ зубьев и их заедание

Во избежание поломки и выкрашивания рабочих поверхностей зубьев их рассчитывают на изгиб по напряжениям изгиба ; на контактную прочность по контактным напряжениям

Расчет зубьев закрытых передач производят на контактную прочность и изгиб. Основным расчетом зубьев этих передач является расчет их на контактную прочность. Что касается зубьев открытых передач, то обычно ограничиваются расчетом их на изгиб.

Причины выхода из строя зубчатых колес:

1 В закрытых передачах выкрашивание зубьев под действием удельного контактного давления, когда контактное напряжение превышает предел прочности

2 Обламывание зубьев под действием напряжений изгиба

Для открытых передач разрушение происходит из-за износа зубьев