Эквивалентного по прочности цилиндрического прямозубого колеса

Размеры по внешнему торцу внешнему дополнительному конусу колеса удобнее для измерения, их указы­вают на чертежах, а параметры, по которым ведутся расчеты в данном сечении являются стандартными.

При силовых и прочностных расчетах используются размеры среднего сечении зуба.

 

 

Высота зуба, шаг и модуль конического колеса переменны по длине зуба. По стандарту выбирают максимальный (внешний) модуль m_e. Соответст­венно для конических зубчатых колёс различают: делительные диаметры - внешний d_e, средний d_m; начальные диаметры - d_we, d_wm; диаметры вершин зубьев - внешний d_ae, средний d_me; диаметры впадин зубьев - d_fe, d_fm.

Формулы для определения некоторых геометрических параметров:

- внешнее конусное расстояние по делительному конусу: , или

Размеры в среднем сечении зуба: - коэффициент ширины колеса.

Среднее конусное расстояние

Передаточное число

Форма зуба конического колеса в нормальном сечении такая же, как и у цилиндрического прямозубого колеса. Эвивалентное колесо, замещающее ре­альное коническое колесо по профилю зубьев, называют эквивалентным.

 

Из рисунка очевидны зависимости диаметров делительных окружностей эквива­лентных колёс от средних дели­тельных диаметров конических колёс:

Усилия в зацеплении зубьев конических колес. Особенности расчета конических передач на контактную и изгибную выносливость

 

 

Полное усилие F_n раскладываем на три составляющие.

Окруж­ная составляющая сил, отнесенная к средней по ширине венца делитель­ной окружности .

Полное усилие

Радиальное усилие на шестерне

Осевое усилие на шестерне

Соответственно на колесе При этом .

24) Червячные передачи: особенности конструкции, достоинства и недостатки, классификация, материалы колес

Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса. Оси валов передачи перекрещиваются, угол перекрещивания обычно равен 90⁰.

 

 

В отличие от косозубого колеса обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую некоторому облеганию червяка и соответственно увеличению длины контактной линии. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной (2, 4).

Достоинства:

- возможность получения большого передаточного отношения;

- плавность и бесшумность работы;

- возможность получения самоторможения (при смене входа).

Недостатки:

- сравнительно низкий к.п.д. (при однозаходном червяке - 0,72; при двухзаходном - 0,8; при четырехзаходном - 0,9);

-необходимость применения для колеса дорогостоящих антфрикционных материалов;

- повышенный износ и нагрев.

Червячные передачи классифицируются по различным признакам:

1) по форме червяка:

- с цилиндрическим червяком (рисунок 42а);

- с глобоидным червяком (рисунок 42б);

 

2) по форме профиля витка червяка:

- с архимедовым червяком (по ГОСТ 19036-81 обозначается -ZA). В осевом сечении профиль зуба имеет форму трапеции, в торцовом сечении - форму архимедовой спирали (рисунок 43а);

- с конволютным червяком, имеющим прямолинейные очертания витка в нормальном сечении (рисунок 43б);

- эвольвентным червяком (ZJ), представляющим косозубое колесо с малым числом зубьев и с большим углом наклона (в торцовом сечении зуб имеет эвольвентный профиль (рисунок 43в).

 

 

В связи с высокими скоростями скольжения материалы червячной пары должны обладать антифрикционными свойствами, износостойкостью и пониженной склонностью к заеданию.

Червяки изготовляют из углеродистых или легированных сталей. Наибольшей нагрузочной способностью обладают пары, у которых витки червяка термообработаны до высокой твердости с последующим шлифованием.

Червячные колеса изготовливают преимущественно из бронзы, реже из чугуна.

Оловянные бронзы типа ОФ10-1, ОНФ считаются лучшим материалом, однако они дороги и дефицитны. Применяют при больших скоростях V_s=5…25 м/с.Безоловянистые бронзы, например алюминиево-железистые типа Бр.АЖ9-4, обладают повышенными механическими характеристиками, но имеют пониженные противозадирные свойства. Их применяют при V_s<5m/c. Чугун применяют при V_s<2м/с, преимущественно в ручных приводах.

Геометрия червячного колеса и червяка В червячных передачах стандартный угол профиля принят равным 20°: у архимедовых червяков в осевом сечении, у конволютных - в нормальном сечении, у эвольвентных -в нормальном сечении косозубой рейки, сцепляющейся с червяком. Расстояние между одноименными точками соответствующих боковых сторон двух смежных витков червяка, измеренное параллельно оси, называют расчетным шагом и обозначают Р. Отношение P/π называют модулем. Модуль (m) - стандартный параметр: для червяка он является осевым, для червячного колеса -торцовым.

В целях сокращения номенклатуры зуборезного инструмента стандартизованы также и коэффициент диаметра червяка (q):

 

q=d/m; d=q∙m