9. Конические зубчатые передачи – достоинства, недостатки, применение. Материалы шестерен и зубчатых колес. Силы в зацеплении. Особенности конструкции опор валов конических колес. Смазка.

Конические зубчатые передачи предназначены для передачи механической энергии между валами с пересекающимися осями под углом  (рис. 7.1).

Наибольшее распространение имеют ортогональные ( = 90º) передачи. Конические передачи могут быть прямозубые (рис 7.2) и с круговыми зубьями.

Разновидностью конических передач являются гипоидные передачи, у которых оси вращения колес не пересекаются, а перекрещиваются.

Достоинства конических передач – возможность передачи механической энергии между валами с пересекающимися валами.

Недостатки конических передач:

меньшая нагрузочная способность. По опытным данным, она меньше нагрузочной способности передач цилиндрическими колесами до 20 %. Пересечение валов затрудняет расположение опор. Одно из конических колес (как правило, шестерню) располагают консольно, при этом увеличивается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба, что приводит к снижению нагрузочной способности;

необходимость регулирования зацепления в передаче;

большая сложность изготовления;

большие нагрузки на опоры из-за значительных осевых нагрузок.

Направление окружных сил F, как и в цилиндрической передаче зависит от направления вращения колёс. Осевые силы всегда направлены от вершин конусов, радиальные - к осям вращения колёс.

10. Червячные передачи – принцип действия, применение, классификация, достоинства и недостатки, КПД. Материалы червячных колес, червяков. Силы в зацеплении. Особенности конструирования опор валов червяков и опор червячных колес. Смазка.

Червячные редукторы применяются для передачи движения между валами с перекрещивающимися осями (чаще всего под углом 90 град.).

Достоинства: возможность осуществления большого передаточного отношения в одной ступени (от 10 до 1000) при небольших габаритах, бесшумность и плавность работы, возможность самоторможения.

Недостатки: низкий КПД, значительные осевые нагрузки, что усложняет конструкцию подшипниковых узлов, применение для венцов червячных колес дефицитных и дорогих антифрикционных материалов, склонность к заеданию, повышенный износ.

По расположению червяка: механизмы с верхним, нижним, боковым и вертикальным червяком.

Различают цилиндрический червяк и глобоидный.

В зависимости от формы витков: архимедов (прямолинейный профиль), эвольвентный, конволютный (прямолинейный профиль в нормальном сечении, в торцовом очерчены удлиненной эвольвентой).

Для червяка используют среднеуглеродистые стали (слаболегированные с добавлением хрома).

Зубья червячного колеса выполняют из бронзы.

Для смазки применяется циркуляционная смазка. Масло подается насосом в места зацепления и к подшипникам.

11. Шевронная цилиндрическая передача – применение, достоинства, недостатки. Силы в зацеплении, особенности конструирования опор валов шевронных цилиндрических колес. Смазка.

Цилиндрическое зубчатое колесо, венец которого по ширине состоит из участков с правыми и левыми зубьями, называют шеврон­ным колесом. Часть венца зубчатого колеса, в пределах которого линии зубьев имеют одно направление, называют полушевроном. Различают шев­ронные колеса с жестким углом, предназначенным для выхо­да режущего инструмента при нарезании зубьев. Шевронные передачи об­ладают всеми преимуществами косозубых передач, а осевые силы (рис. 39) проти­воположно направлены и на подшипник не передаются. В этих передачах допускают большой угол наклона зубьев ( ). Ввиду сложности изготовления шевронные передачи применяют реже, чем косозубые, т.е. в тех случаях, когда требует­ся передавать большую мощность и высокую скорость, а осевые нагрузки нежелательны.

Косозубые и шевронные колеса в отличие от прямозубых имеют два шага и два модуля: в нормальном сечении (см. рис. 44) по делительной окружности — нормальный шаг р_п, в торцовой плоскости — торцовый шаг р_t. Из условия, что модуль зацепления равен шагу, деленному на число  , имеем  ;   .

Для косозубых и шевронных колес значения нормального модуля т_n стандартизованы, так как профиль косого зуба в нормальном сечении со­ответствует исходному контуру инструментальной рейки и, следовательно, т = т_п (косозубые и шевронные колеса нарезают, тем же способом и инст­рументом, что и прямозубые). Нормальный модуль т_п является исходным при геометрических расчетах.

Определим зависимость между нормальным и торцовым шагом и модулем через угол наклона зубьев.

Если левую и правую части разделим на  , получим

;     .

Для смазки передач применяют циркулярную или картерную смазку( при работе возникает масляный туман и конденсируясь все смазывает).