Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


«убчатые передачи. ƒостоинства и недостатки. ќсновные виды зубчатых передач. ќсновные параметры зубчатых колес. ѕередаточное число. ћатериалы и обработка




 онтактные напр€жени€. ¬иды разрушени€, вызываемые контактными напр€жени€ми.  акие передачи рассчитываютс€ по сопротивлению контактной усталости. ‘ормулы √ерца и их использование в расчетах на контактную прочность.

–аботоспособность р€да деталей характеризуетс€ прочностью поверхностных слоев сопр€гаемых деталей Ц контактной прочностью.

ѕри передаче сил через поверхности, размеры которых малы по сравнению с размерами сопр€гаемых тел, возникают контактные напр€жени€.

¬иды контакта: 1) по плоскости 2) по линии 3) в точке.

ѕередача сил от одной детали к другой в машинах осу≠ществл€етс€ по сопр€женным поверхност€м контакта. ѕерво≠начальный контакт (контакт без нагрузки) в сопр€жени€х де≠талей машин происходит по поверхности, в точке или по линии. ¬ зависимости от характера взаимно≠го перемещени€ контактирующих поверхностей под нагруз≠кой различают неподвижные и подвижные сопр€жени€ де≠талей.

«адачей расчета сопр€жений €вл€етс€ определение напр€≠жений и деформаций. ќни нужны дл€ расчета деталей на прочность, износостойкость и дл€ определени€ жесткости (или обратной величины Ч податливости) соединени€. –асчет напр€жений и деформаций в сопр€гаемых детал€х называют решением контактной задачи, а напр€жени€ Ч контактными. ¬ точной общей постановке ее решение св€зано со значитель≠ными трудност€ми, обусловленными сложной формой дета≠лей. ѕоэтому обычно задачу решают приближенно дл€ част≠ных форм деталей и условий нагружени€.

ќсобый класс задач составл€ют задачи с первоначальным контактом деталей в точке или по линии. –ешени€ этих задач обычно выполнены дл€ неподвижного контакта и используют≠с€ при расчете на прочность подшипников качени€, зубчатых и фрикционных передач. ”читыва€, что в подшипниках каче≠ни€ и передачах контакт подвижный (действуют силы трени€) и часто присутствует смазочный материал в сопр€жени€х, ус≠ловие прочности имеет вид

.

–асчетное контактное напр€жение σн сравнивают с допус≠каемым [σ]н, полученным экспериментально на реальных об≠разцах в реальных услови€х работы.

–ешение задачи о контакте двух непо≠движных шаров было получено извест≠ным немецким механиком √. √ерцем в 1881 г. при следующих допущени€х: ма≠териал шаров изотропный и подчин€етс€ закону √ука, поверхности без смазочного материала и абсолютно гладкие (шерохо≠ватость отсутствует), размеры площадки контакта малы по сравнению с радиусами кривизны шаров, площадка контакта плоска€.

,

√де E Ц модуль упругости, υ Ц коэффициент ѕуассона, - приведенный радиус кривизны.

≈сли контактируют одинаковые материалы, то формула сокращаетс€:

, где wn Ц распределенна€ нагрузка по длине образующей цилиндров.

Ќаибольшие контактные напр€жени€ возникают в тонком поверхностном слое материала. ѕоэтому дл€ повышени€ кон≠тактной прочности достаточно упрочнить только поверхност≠ный слой детали. ƒл€ зубчатых передач толщина этого сло€ составл€ет 0,2...0,3 модул€. Ќа практике это достигаетс€ раз≠личными методами термической и химико-термической обра≠ботки материала.

¬иды разрушени€:

1) на поверхности контакта происход€т сдвиги (т.к. нагрузка циклическа€, то материал в результате циклического нагружени€ посто€нно мен€ет свою форму и изнашиваетс€)

2) усталостное выкрашивание Ц люба€ точка поверхности испытывает циклическую нагрузку, возникает поверхностный микросдвиг, это приводит к образование микротрещин, которые в свою очередь раскрываютс€ в зоне раст€жени€, в них попадает смазка, жидкость плохосжимаема Ц трещина увеличиваетс€ в размерах, и при многократных повторени€х цикла происходит вырывание частиц.

3) —м€тие контактных поверхностей. ≈сли оно произошло, то была ударна€ или вибрационна€ нагрузка (неправильна€ эксплуатаци€). —м€тие Ц пластическа€ деформаци€ поверхностного сло€.

4) заедание Ц возникает в случае отсутстви€ смазки или разрыв смазочного сло€ в случае большой ударной нагрузки. ѕо€вление местного повышени€ температуры и отрыв частиц с переносом их на другую поверхность.

 

«убчатые передачи. ƒостоинства и недостатки. ќсновные виды зубчатых передач. ќсновные параметры зубчатых колес. ѕередаточное число. ћатериалы и обработка.

«убчата€ передача Ч это механизм, который с помощью зуб≠чатого зацеплени€ передает или преобразует движение с изме≠нением скоростей и моментов.

÷илиндрические зубчатые передачи между параллельны≠ми валами выполн€ют с помощью колес с пр€мыми, косыми и шевронными зубь€ми.  онические передачи между валами с пересекающимис€ ос€ми осуществл€ют коле≠сами с пр€мыми и круговыми зубь€ми, реже ко≠сыми (тангенциальными) зубь€ми. ѕреобразова≠ние вращательного движени€ в поступательное и наоборот осу≠ществл€ют цилиндрическим колесом и рейкой.

«убчатые передачи Ч самые распространенные среди меха≠нических передач. √одовой выпуск зубчатых колес составл€ет несколько миллионов. ƒиапазон их применени€ широк: от ча≠сов и приборов до самых т€желых машин.

ƒостоинства зубчатых передач: малые габариты; высокий  ѕƒ; посто€нство передаточного отношени€ из-за отсутстви€ проскальзывани€; возможность применени€ в широком диа≠пазоне вращающих моментов, скоростей и передаточных отно≠шений; надежность в работе и простота обслуживани€.

Ќедостатки зубчатых передач: высокие требовани€ к точ≠ности изготовлени€; шум при работе со значительными ско≠рост€ми.

Ќачальна€ окружность - ;

- передаточное отношение;

- межосевое рассто€ние;

- модуль, он стандартизован;

- делительный диаметр;

- коэффициент ширины зубчатого венца, где b Ц ширина колеса.

ƒл€ косозубых передач вод€т угол наклона зубьев β, дл€ конических углы конусности δ, причем δ1+ δ2=180º.

≈ще ввод€т параметры: стандартный угол профил€, окружности все, коэфф. торцевого перекрыти€, смещение, лини€ зацеплени€ и активна€ лини€ зацеплени€, высота и толщина зуба, ну может, что еще придумаете.

ѕри выборе материалов дл€ зубчатых колес необходимо обес≠печить сопротивление контактной усталости поверхностных слоев зубьев, прочность зубьев на изгиб, сопротивление заеда≠нию и износу. ќсновными материалами €вл€ютс€ термически обрабатываемые стали. ƒопускаемые контактные напр€жени€ примерно пропорциональны твердости материа≠лов. Ёто указывает на целесообразность широкого применени€ дл€ зубчатых колес сталей, закаливаемых до значительной твердости.

“вердость Ќ материала измер€ют по Ѕриннелю, когда Ќ < 350 Ќ¬ или по –оквеллу ЌR—Ё при Ќ > 350 Ќ¬. ѕрибли≠женно 10 Ќ¬ ~ 1 ЌR—Ё. ѕри твердости Ќ < 350 Ќ¬ шестерню выполн€ют с несколько большей твердостью, чем колесо, на (20...30) Ќ¬. “ермическую обработку заготовки (нормализа≠цию, улучшение) выполн€ют до нарезани€ зубьев. ѕосле наре≠зани€ зубьев не требуетс€ дополнительных финишных опера≠ций. “акие передачи хорошо прирабатываютс€.

ѕри твердости Ќ > 350 Ќ¬ химико-термическую обработку ведут после зубонарезани€, при этом зубь€ короб€тс€ и в ре≠зультате ухудшаютс€ их точностные показатели. ¬ массовом и крупносерийном производстве примен€ют исключительно зубчатые колеса высокой твердости, которые подвергают отде≠лочным операци€м после термической обработки.

ќбъемна€ закалка вызывает увеличение твердости не толь≠ко поверхности зуба, но и его сердцевины. ¬ результате зуб становитс€ хрупким и легко разрушаетс€ при ударах. ѕо≠этому объемна€ закалка уступила место поверхностным тер≠мическим и химико-термическим методам упрочнений. “акой обработкой можно достигнуть высокой твердости поверхно≠стных слоев материала зубьев при сохранении в€зкой сердце≠вины.

ƒл€ зубчатых колес примен€ют следующие основные виды поверхностных термических и химико-термических упрочне≠ний: поверхностна€ закалка, цементаци€ и нитроцементаци€ с закалкой, азотирование.

ѕоверхностную закалку в основном обеспечивают за счет нагрева токами высокой частоты (“¬„). ¬ св€зи с тем, что на≠греваютс€ поверхностные слои в течение 20...50 с, толщина закаливаемого сло€ мала и деформации при закалке невели≠ки. ѕоэтому можно обойтись без последующего шлифовани€ зубьев (однако это понижает точность на одну-полторы степе≠ни). ћатериалы в этом случае Ч среднеуглеродистые легиро≠ванные стали 40’, 40’Ќ, 35’ћ и др. ќбычно твердость на по≠верхности зубьев (50...55) ЌR—Ё.

ѕоверхностна€ закалка зубьев без охвата переходной по≠верхности (с обрывом твердого сло€ у впадины зубьев) повы≠шает износостойкость и сопротивление выкрашиванию, но по≠нижает прочность при изгибе, так как создает концентратор напр€жений у корн€ зуба. ∆елательно, чтобы закаленный слой повтор€л очертание впадин.

÷ементаци€ Ч поверхностное насыщение углеродом сталей, содержащих углерода менее 0,3%, с последующей закалкой. ÷ементаци€ обеспечивает большую твердость (56...63) ЌR—Ё, несущую способность поверхностных слоев зубьев и высокую прочность на изгиб. ÷елесообразно при≠мен€ть газовую цементацию как более производительную. ѕримен€ют цементируемые стали: 20’, а дл€ ответственных зубчатых колес, работающих с ударными нагрузками, хро-моникелевые стали 12’Ќ«ј, 20’Ќћ, безникелевые стали 18’√“, 25’√“ и др. “олщина цементированного сло€ при≠мерно 0,3 модул€. ¬рем€ цементации на глубину 1 мм при≠мерно 3 часа Ч процесс длительный. ѕри цементации рабо≠чие поверхности зубьев искажаютс€ и требуетс€ их шлифо≠вание.

јзотирование Ч насыщение поверхностных слоев азотом, обеспечивает высокую твердость (58...65) ЌR—Ё и износостой≠кость поверхностных слоев. јзотируют готовые детали без по≠следующей закалки. ƒл€ азотируемых колес примен€ют мо≠либденовую сталь 38’2ћёј, безалюминиевые стали типа 40’‘ј, 40’Ќј, 40’. «убь€ после азотировани€ в св€зи с ма≠лой толщиной сло€ насыщени€ и малым короблением не шли≠фуют. ѕоэтому азотирование примен€ют дл€ колес с внутрен≠ними зубь€ми и других, шлифование которых трудно осу≠ществимо. Ќедостатком азотированных колес €вл€етс€ мала€ толщина упрочненного сло€ (0,2...0,5 мм), не позвол€юща€ примен€ть их при ударных нагрузках из-за опасности растрес≠кивани€ упрочненного сло€ и при работе с интенсивным изна≠шиванием (при загр€зненной смазке).

Ќитроцементаци€ Ч насыщение поверхностных слоев уг≠леродом и азотом с последующей закалкой Ч обеспечивает им высокую прочность, износостойкость и сопротивление заеда≠нию. Ќитроцементаци€ идет с достаточно высокой скоростью и в св€зи с малыми толщиной упрочн€емого сло€ и его дефор≠маци€ми позвол€ет обойтись без последующего шлифовани€.

”лучшаемые стали примен€ют дл€ зубчатых колес, преимущественно изготовл€емых в услови€х мелкосерийного и единичного производства при отсутствии жестких требова≠ний к габаритам. „истовое нарезание зубьев улучшаемых ко≠лес производ€т после термической обработки заготовки, что исключает необходимость шлифовани€ и позвол€ет обеспе≠чить высокую точность. ѕримен€ют качественные углеродис≠тые стали 40, 45 и легированные 35’√—, 40’ и др.

—тали в нормализованном состо€нии дл€ обоих сопр€женных зубчатых колес примен€ют только во вспомогательных механизмах, например в механизмах с руч≠ным приводом. ќсновные материалы Ч среднеуглеродистые стали 40, 45, 50. ƒл€ повышени€ стойкости против заедани€ шестерни и колеса изготовл€ют из разных материалов.

—тальное литье примен€ют дл€ колес больших диа≠метров. ќсновные материалы Ч литейные среднеуглеродис≠тые стали 35Ћ, 50Ћ и др. Ћитые колеса подвергают преимуще≠ственно нормализации.

„ у г у н ы используют дл€ изготовлени€ тихоходных, крупногабаритных и открытых передач.  роме того, из чугуна изготовл€ют сменные колеса (поочередно работающие). ѕри≠мен€ют чугуны —„20...—„35, а также высокопрочные магние≠вые чугуны с шаровидным графитом.

ѕластмассовые зубчатые колеса в паре с ме≠таллическими примен€ют в слабонагруженных передачах дл€ обеспечени€ бесшумности, самосмазываемости или химиче≠ской стойкости. »спользуют текстолит (рекомендуемые марки ѕ“ и ѕ“ ) и древесно-слоистые пластики. Ќаиболее перспек≠тивными следует считать капролон, полиформальдегид и фенилон.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 974 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—вобода ничего не стоит, если она не включает в себ€ свободу ошибатьс€. © ћахатма √анди
==> читать все изречени€...

2066 - | 1822 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.012 с.