- •Розділ iiі. Зубчасті передачі
- •7. Загальна характеристика зубчастих передач
- •7.1. Призначення, основні характеристики і залежності
- •7.2. Загальні відомості про зубчасті передачі
- •7.3. Короткі відомості про геометрію і кінематику зубчастих передач
- •7.4. Поняття про зубчасті колеса із зміщенням
- •7.5. Точність виготовлення зубчастих передач
- •7.6. Контактна напруга в зубчастих передачах
- •7.7. Умови роботи і види руйнування зуб’їв
- •Контрольні запитання
- •8. Циліндричні передачі
- •Рекомендовані значення коефіцієнту вd
- •Коефіцієнт динамічного навантаження зубчатих передач
- •8.3.1. Розрахунок міцності зуб’їв за контактною напругою виконують при їх контакті в полюсі зачеплення за формулою (7.7):
- •Біляполюсна зона має найменшу контактну міцність і характеризується однопарним зачепленням.
- •Мінімально допустиме число зуб’їв зубчастих коліс
- •Числове значення коефіцієнтом форми зуба yf
- •Рекомендовані значення коефіцієнту
- •8.5. Сили в зачепленні
- •8.6. Розрахунок міцності косозубих та шевронних циліндричних передач
- •Значення коефіцієнтів нерівномірності навантаження одночасно зачеплених пар зуб’їв kHα і kFα
- •8.7. Конструкція зубчастих коліс
- •Контрольні запитання
- •9. Конічні зубчасті передачі
- •9.1. Загальні відомості
- •9.2. Основні геометричні параметри
- •9.3. Зведення прямозубого конічного колеса до еквівалентного прямозубого циліндричного
- •9.4. Сили в зачепленні прямозубої конічної передачі
- •9.5. Розрахунок міцності прямозубої конічної передачі
- •Контрольні запитання
- •10.2. Допустима напруга в розрахунках міцності зубчастих передач
- •Механічні характеристики матеріалів зубчастих коліс
- •Коефіцієнт еквівалентного навантаження довговічності зубчастих передач
- •Коефіцієнти динамічного навантаження машин та обладнання
- •Контрольні запитання
- •11. Особливості розрахунків окремих спеціальних зубчастих передач
- •11.2. Особливості розрахунків відкритих зубчастих передач
- •11.2. Особливості розрахунку планетарних передач
- •11.3. Циліндричні передачі з зачепленням Новікова
- •11.4. Короткі відомості про гвинтові та гепоїдні передачі
- •11.5. Хвильові зубчасті передачі
- •Контрольні запитання
11.3. Циліндричні передачі з зачепленням Новікова
11.3.1. Особливості зачеплення. Евольвентна система зачеплення, незважаючи на її беззаперечні переваги, має і суттєві недоліки в т. ч.: малі зведені радіуси кривизни робочої поверхні; підвищена чуйність до перекосів; втрати на тертя в зачепленні у зв’язку із значним ковзанням. Ці недоліки зменшено в зачепленні М.Новікова з круговим профілем зуб’їв. Передачі М.Новікова мають підвищену (в 1,5...1,7 рази при Н = 350НВ) навантажувальну здатність за контактною напругою і використовуються в редукторах загального призначення, в авіа-, суднобудуванні й інших галузях машинобудування. Недоліки передачі - підвищена чуйність до зміни міжосьової відстані; порівняно складний вихідний контур інструмента (див. ГОСТ 15023-76); деяке зниження міцності на злом порівняно з евольвентним профілем; велика чуйність до коливання навантаження і до перевантаження.
При круговому профілі зуб’їв один зуб виконується угнутим з радіусом r2, другий - опуклим з декілька меншим радіусом r1 (рис. 11.3). Тут контакт опуклих евольвентних профілів замінено контактом опуклого й угнутого кругових профілів з малою різницею радіусів кривизни. При цьому контактна напруга в зачепленні значно знижується.
Д
Рис.
11.3.
Схема контакту опуклого й угнутого
кругових профілів зачеплення Новікова
У
Рис.
11.4.
Схема процесу зачеплення передачі
Новікова
Так як у всіх поперечних перерізах форма зуб’їв не змінюється, то відстань точок контакту від полюсної лінії ПП1 є постійною. Це означає, що лінія аа1 - пряма, що паралельна полюсній лінії. Лінія аа1 є лінією зачеплення в передачах М. Новікова. Її довжина дорівнює ширині колеса bw, а коефіцієнт торцевого перекриття
(11.7)
де px - осьовий крок.
Я
Рис.
11.5.
Профіль зуб’їв дозаполюсного зачеплення
В машинобудуванні поширені передачі Новикова з двома лініями зачеплення і вихідним контуром за ГОСТ 15023-76. Цей контур поширюється на передачі з твердістю Н 320 НВ, з m 16 мм і V 20 м/с.
11.3.2. Основні геометричні параметри для дозополюсного зачеплення. Число зуб’їв вибирається звичайно в діапазоні z1 = 10...25 – менші значення при великих передаточних числах і малих швидкостях.
Модуль нормальний m у відповідності із ГОСТ 14186-69 вибирається за 1-м або 2-м рядом:
1-й ряд: 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4;5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16;
2-й ряд: 1,8; 2,25; 2,8; 3,55; 4,3; 5,6; 7,1; 9; 11,2; 14; 18.
Кут нахилу зуб’їв = 10...25 для косозубих передач і = 20...45 для шевронних.
Діаметри ділильного кола d і кола западин df:
d = mt Z; df = d + mn h*a;
df = d – 2mn (ha* + c*). (11.8)
Між осьова відстань
Позначення ті ж самі, що і для евольвентних передач; β = 10...22˚; h*a = 0,9; c* = 0,15.
11.3.3. Критерії роботоздатності і розрахунку передач. Новікова: міцність за контактною і згинальною напругою.
Умови контакту зуб’їв у передачах Новікова суттєво відрізняються від умов контакту за Герцем (мала різниця між радіусами r1 і r2, великі радіуси кривизни ρ1 і ρ2). Розміри площадок контакту сумірні із розмірами зуб’їв, а контактна напруга σН наближається до напруги зминання σзм. Тому розрахунок передач Новікова за контактною напругою σН за залежностями Герца виконують умовно.
Для циліндричних передач дозаполюсного зачеплення (ГОСТ 15023-76) за контактною напругою:
(11.10)
напруга згинання:
(11.11)
де d1, Езв, Т1, z1, u, KHv, KFv, mn, εβ, β, [σH], [σF] - ті ж самі, що і для евольвент них передач; εβ' - найближче ціле число в значенні εβ; КВ і КИ - коефіцієнти, які залежать від кута β (рис. 8.55 [9]); ψ - коефіцієнт, який залежить від (рис. 8/55 /9/); YF - коефіцієнт форми зуба, який визначається в залежності від еквівалентного числа зуб’їв (див. табл. с. 196 /9/).