Методические указания. Наиболее распространенные передачи в современном машиностроении — зубчатые передачи
Наиболее распространенные передачи в современном машиностроении — зубчатые передачи. Основные их достоинства — высокий к.п.д., компактность, надежность работы, простота эксплуатации, постоянство передаточного числа, большой диапазон передаваемых мощностей (от тысячных долей до десятков тысяч киловатт). К основным недостаткам зубчатых передач относятся сравнительная сложность их изготовления (необходимость в специальном оборудовании и инструментах) и шум при неточном изготовлении и высоких окружных скоростях. При больших расстояниях между осями ведущего и ведомого валов зубчатые передачи получаются громоздкими и применение их в этих случаях нерационально. Необходимо усвоить классификацию зубчатых передач по расположению геометрических осей в пространстве и зубьев на поверхности колес, по величине окружной скорости и по конструктивным признакам (закрытые и открытые передачи). Следует достичь полного понимания основной теоремы зацепления, поскольку она определяет профилирование зубьев. Из множества профилей, удовлетворяющих требованиям основной теоремы зацепления, практическое применение получил эвольвентный. Изучая зацепление пары эвольвентных зубчатых колес, необходимо запомнить определение основных элементов и характеристик зацепления по ГОСТу (начальные окружности, полюс зацепления, головка и ножка зуба, окружности выступов и впадин, шаг зацепления, линия зацепления, угол зацепления, основная окружность, основной шаг, длина зацепления, коэффициент перекрытия). Рассматривая зацепление эвольвентного зубчатого колеса с рейкой, отметьте на последней начальную прямую, которая перекатывается без скольжения по начальной окружности колеса. На примере зацепления колеса с рейкой уясните принципиальные основы нарезания зубчатых колес методом обкатки и запомните определение делительной окружности зубчатого колеса. Рассматривая исходный контур зубчатой рейки по СТ СЭВ 308 — 76 для цилиндрических и по СТ СЭВ 309 — 76 для конических колес, обратите внимание на стандартные параметры нормального зубчатого зацепления. Изучите виды повреждения зубьев и уясните основные критерии их работоспособности и расчета. Расчет закрытых зубчатых передач на контактную усталость ведется по нормальным контактным напряжениям. Контактная усталость зубьев определяется межосевым расстоянием или диаметрами колес. При расчете на изгиб обратите внимание на коэффициент формы зуба, его зависимость от числа зубьев и в связи с этим на различную прочность зубьев шестерни и колеса. При изучении косозубых и шевронных передач сопоставьте их расчеты на прочность с расчетами прямозубых цилиндрических передач и выявите особенности соответствующего расчета. Можно отметить, что непрямозубые колеса имеют большую несущую способность, чем прямозубые, как по контактной усталости, так и по изгибу. Все расчеты непрямозубых цилиндрических и прямозубых конических передач следует связать с эквивалентными колесами: для цилиндрических передач — в сечении, перпендикулярном оси зуба, для конических — на развертке так называемых дополнительных конусов. Выбор основных параметров передач, расчетных коэффициентов и допускаемых напряжений связан с условиями работы передач, с точностью их изготовления и монтажа, а также с исходными положениями расчетов и материалами колес.
Вопросы для самоконтроля 1.Каковы достоинства и недостатки зубчатых передач? 2.Как классифицируются зубчатые передачи? 3.Какие передачи называются открытыми и какие закрытыми? 4.Какие основные требования предъявляются к профилям зубьев? 5.Почему преимущественно применяется эвольвентное зацепление? 6.Что такое модуль зубчатого зацепления? 7.Какая окружность зубчатого колеса называется делительной? Как определяются диаметры делительных окружностей для прямозубых и косозубых зубчатых колес? 8.На чем основан метод обкатки при обработке зубьев? 9. Какое минимальное число зубьев допускается для шестерен, 10.Каковы возможные причины выхода из строя зубчатых колес? 11.Как обеспечивается условие равнопрочности зубьев шестерни и колеса? 12.В чем заключаются преимущества и недостатки косозубых передач по сравнению с рямозубыми? 13.Что называется нормальным и торцовым модулями зацепления и какова зависимость между ними? 14.В каких случаях применяются конические зубчатые передачи? Каковы недостатки передачи коническими зубчатыми колесами? 15.Отчего зависит и каковы примерные значения КПД зубчатой передачи? 16.Как различаются зубчатые колеса по конструкции?
|
