Механика: основы проектирования деталей машин. Демин О.В - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 4.13. Схема сил в конической прямозубой передаче
(колеса условно раздвинуты)
4.3.5. Расчет на контактную прочность
Прочностной расчет конической передачи основан на допущении, что несущая способность зубьев конического колеса
такая же, как у эквивалентного цилиндрического (рис. 4.10) с той же длиной зуба b и профилем, соответствующим среднему
дополнительному конусу (среднему сечению зуба). Практика эксплуатации показала, что при одинаковой степени
загруженности конические передачи выходят из строя быстрее цилиндрических.
Формула для проверочного расчета стальных конических зубчатых передач имеет вид:
[ ]
H
H
e
H
bu
uKT
bR
σ≤
+
−
=σ
2
32
2
)1(
5,0
335
, (4.24)
Для конических колес с круговыми зубьями
[ ]
H
H
e
H
bu
uKT
bR
σ≤
+
−
=σ
2
32
2
)1(
5,0
270
, (4.25)
Коэффициент K
Н
определяется как и для цилиндрических косозубых колес.
Проектировочный расчет. Решив зависимость (4.24), получим формулу проектировочного расчета для стальных
конических зубчатых передач:
[ ]
( )
3
Re
2
Re
2
2
2
5,01
bbH
H
de
uKT
Kd
ψψ−σ
=
β
, (4.26)
где d
e2
– внешний делительный диаметр колеса, мм; Т
2
– в Н⋅м; [σ]
H
– в МПа. Полученные значения d
e2
округляют до
стандартных по ГОСТ 27142–86
*
: 50, (56), 63, (71), 80, (90), 100, (112), 125, (140), 160, (180), 200, (225), 250, 280, 315, 355,
400, 450, 500. Номинальные значения передаточных чисел u желательно округлить также до стандартных значений: 1, (1,12),
1,25, (1,40), 1,60, (1,80), 2,0, (2,24), 2,5, (2,8), 3,15, (3,55), 4,0, (4,5), 5,0, (5,6), 6,3. Значения без скобок предпочтительнее.
Сравнение прочности зубьев конических шестерни и колеса проводят аналогично цилиндрическим (см. расчет
цилиндрических зубчатых колес).
Эквивалентные числа зубьев конических шестерни и колеса
11
cos/
1
δ=
ν
zz
;
22
cos/
2
δ=
ν
zz
.
Расчетное напряжение изгиба и условие прочности
][
85,0
FFF
e
t
FF
KK
bm
F
Y σ≤=σ
νβ
, МПа. (4.27)
При невыполнении условия прочности увеличивают значение [σ
Н
], [σ
F
] изменяя твердости колес, или увеличивают
значение d
e2
, производя пересчет параметров колес.
Л и т е р а т у р а : [1, т. 2, гл. IV]; [4, гл. 8]; [7, гл. 4]; [10, гл. III].
5. ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Червячные передачи относят к передачам зацеплением. Их применяют для передачи вращательного движения между
валами, угол скрещивания осей которых составляет Θ = 90° (рис. 5.1). В большинстве случаев ведущим является червяк, т.е.
короткий винт с трапецеидальной или близкой к ней нарезкой.
Червячная передача – это зубчато-винтовая передача, движение в которой осуществляют по принципу винтовой пары.
Достоинства червячных передач.
1. Возможность получения большого передаточного числа в одной ступени (u до 80).
2. Компактность и сравнительно небольшая масса конструкции.
3. Плавность и бесшумность работы.
4. Возможность получения самотормозящей передачи, т.е. допускающей движение только от червяка к колесу.
Самоторможение червячной передачи позволяет выполнить механизм без тормозного устройства, препятствующего
обратному вращению колес (например, под действием силы тяжести поднимаемого груза).
5. Возможность получения точных и малых перемещений.
Недостатки.
1. Низкий КПД.
2. Необходимость применения для венцов червячных колес дорогих антифрикционных материалов.
3. Повышенное изнашивание и склонность к заеданию.
4. Необходимость регулировки зацепления.
Червячные передачи применяют при небольших и средних мощностях, обычно не превышающих 100 кВт.
Применение передач при больших мощностях неэкономично из-за сравнительно низкого КПД и требует специальных
мер для охлаждения передачи.

Страницы