Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции - Детали машин и основы конструирования - файл Лекция 9.doc


Загрузка...
Лекции - Детали машин и основы конструирования
скачать (1015.7 kb.)

Доступные файлы (25):

Лекция 10.doc151kb.01.10.2008 18:07скачать
Лекция 11.doc126kb.08.02.2008 16:35скачать
Лекция 12.doc126kb.04.02.2008 16:04скачать
Лекция 13.doc57kb.08.02.2008 16:37скачать
Лекция 14.doc117kb.08.02.2008 16:38скачать
Лекция 15.doc149kb.08.02.2008 16:40скачать
Лекция 16.doc167kb.08.02.2008 16:40скачать
Лекция 17.doc170kb.08.02.2008 16:41скачать
Лекция 18_19.doc267kb.17.11.2007 14:12скачать
Лекция 18.doc125kb.08.02.2008 16:42скачать
Лекция 19.doc210kb.08.02.2008 15:30скачать
Лекция 1.doc118kb.03.09.2009 16:49скачать
Лекция 20.doc75kb.08.02.2008 16:44скачать
Лекция 21.doc147kb.08.02.2008 16:46скачать
Лекция 22.doc134kb.08.02.2008 16:48скачать
Лекция 23.doc110kb.08.02.2008 16:49скачать
Лекция 2-5.doc116kb.04.09.2009 17:13скачать
Лекция 2.doc127kb.29.08.2007 13:00скачать
Лекция 3.doc229kb.10.09.2008 17:07скачать
Лекция 4.doc100kb.04.02.2008 15:04скачать
Лекция 5.doc105kb.03.09.2009 17:05скачать
Лекция 6.doc126kb.08.02.2008 16:21скачать
ЛЕКЦИЯ 7.doc138kb.17.09.2009 13:29скачать
Лекция 8.doc137kb.08.02.2008 16:25скачать
Лекция 9.doc159kb.08.02.2008 16:26скачать

Лекция 9.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
ЛЕКЦИЯ 9
7. ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
6.1. Назначение и геометрия червячных передач
Червячные относят к зубчато-винтовым передачам, у которых червяк имеет винтовую нарезку, а червячное колесо является зубчатым.

Червяк является ведущим колесом с малым числом заходов (z1 = 1, 2, 4). Ведомое червячное колесо имеет число зубьев z2 > 28. Угол скрещивания осей обычно составляет 90 град. Стандартный угол профиля составляет  = 20 град. в осевом сечении.

Достоинство червячных передач состоит в возможности получения больших передаточных отношений в одной ступени (10-60), плавности и бесшумности работы, возможности самоторможения.

Основной недостаток - низкий КПД, поэтому для отвода тепла требуется дополнительные устройства, применение цветных металлов.

Делительный диаметр (рис.7.1) червяка равен произведению

, (7.1)

где q - коэффициент диаметра червяки,

m - осевой модуль червяка, который пропорционален осевому шагу m = Р/.

Коэффициент диаметра q и модуль m червячной передачи стандартизированы.

Угол подъема линии витка червяка на делительном цилиндре находится из отношения

. (7.2)

Диаметр вершин и впадин червяка определяется зависимостями

, . (7.3)

Длину нарезанной части червяка выбирают тем больше, чем больше число зубьев червяка:

для z1 = 1 или 2

1

для z1 = 4.



Рис.7.1. Схема геометрических параметров червячной передачи
Делительный диаметр (рис. 7.1) в среднем сечении червячного колеса равен произведению

. (7.4)

Диаметры выступов и впадин в среднем сечении червячного колеса соответственно равны

, . (7.5)

Наибольший диаметр червячного колеса составляет

.

Ширину колеса принимают

при z1 = 1 или 2, при z1 = 4.
^ 7.2. Силы в зацеплении червячных передач
Силы в зацеплении рассматривают приложенными к полюсу зацепления и задают взаимно перпендикулярными составляющими (рис. 7.2). Окружная сила на колесе, которая равна осевой силе червяка, равна отношению
2

. (7.6)

Окружная сила на червяке, равная по величине осевой силе на червячном колесе и противоположная по направлению, соответствует

. (7.7)

Радиальные силы червяка и колеса равны по величине и противоположны по направлению

. (7.8)







n2


Fr2

T1


Fa2

Ft2







n1


Ft1

Fa2




Fr1


Рис.7.2. Схема сил в зацеплении червячной передачи
^ 18.3. Критерии работоспособности червячных передач
Витки червяка на прочность не рассчитывают, так как материал червяка, как правило, значительно прочнее материала колеса.

Основными причинами выхода из строя червячных передач являются схватывание (заедание), усталостное выкрашивание поверхностей зубьев колеса и их износ. При этом, критерий работоспособности примет вид

. (7.9)

В открытых передачах встречаются поломки зубьев Критерий работоспособности по усталостной прочности зуба
3

. (7.10)
^ 7.4. Расчет зубьев червячных колес на выносливость при

изгибе
Расчет на изгибную прочность зуба червячного колеса ведут аналогично с цилиндрическими косозубыми колесами с учетом того, что в зависимости (6.36) для расчета изгибных напряжений косозубых передач отношение коэффициента Y наклона зуба к коэффициенту торцевого перекрытия равно 0,7, условие прочности зуба на выносливость при изгибе составит

. (7.11)
^ 7.5. Расчет на контактную выносливость червячной

передачи
При расчете на контактную прочность применяется уравнение Герца

. (7.12)

Приведенный радиус эквивалентного диаметра определяем по аналогии с косозубой передачей, с учетом того, что архимедовых червяков радиус кривизны витков червяка в осевом сечении равен бесконечности. Тогда приведенный радиус эквивалентного диаметра будет иметь вид

. (7.13)

По аналогии с цилиндрической косозубой передачей, удельная нагрузка для червячных передач составит

. (7.14)

где Fn - нормальная сила в зацепления ;

4

L - суммарная длина контактной линии .

Коэффициент ^ 0,75 учитывает уменьшенное поле зацепление. Ширина колеса b по дуге окружности диаметра d1 при условном угле обхвата 2 составляет

.

Условный угол обхвата 2 обычно назначают 1000. Торцовый коэффициент перекрытия составляет = 1,8...2,2 (расчетное значение = 2).
^

Тогда зависимость (7.14) примет вид


. (7.15)

После подстановки в формулу Герца, найдем



Приняв угол зацепления  = 200, угол наклона зубьев  = 100, модули упругости материала червяка Е1 = 2,15105 МПа и колеса Е2 = 105 МПа, вращающий момент Т2 в Нм, получим

. (7.16)
^ 7.6. Материалы и допускаемые напряжения
В связи с высокими скоростями скольжения и неблагоприятными условиями смазки материалы червячной пары должны обладать антифрикционными свойствами, износостойкостью и пониженной склонностью к заеданию.

Червяки изготавливают из углеродистых или легированных сталей, доводят химико-термической обработкой до высокой твердости с последующим шлифованием..

Выбор материала для изготовления венцов червячных колес осуществляется в зависимости от скорости скольжения в зацеплении
5

червячных передач. Венцы червячных колес выполняют из оловянистых бронз при больших скоростях скольжения (v = 5...25 м/с). Безоловянистые бронзы обладают повышенными механическими характеристиками, но имеют пониженные противозадиристые свойства. Их применяют при скоростях менее 5 м/с. Чугуны применяют в основном в ручных приводах при скорости менее 2 м/с.

Допускаемые контактные напряжения для оловянистых и неоловянистых бронз составляют:

, . (7.17)

Допускаемые напряжения изгиба для бронзовых колес имеет вид

. (7.18)
^ 7.7. Тепловой расчет червячных передач
Механическая энергия, потерянная в передаче, превращается в тепловую и нагревает передачу. Если отвод теплоты недостаточный, передача перегревается и выходит из строя. Поэтому для червячных передач проводят тепловой расчет.

Количество теплоты, выделенной в передаче, является функцией мощности и КПД

. (7.19)

Количество теплоты, отводимой поверхностью корпуса передачи составляет

. (7.20)

где KF - коэффициент теплоотдачи;

tM - температура масла в редукторе;

t0 - температура окружающей среды;

А - площадь поверхности охлаждения;

 - коэффициент, учитывающий теплоотвод в фундаментную плиту или раму.

По тепловому балансу определяем температуру масла в редукторе и сравниваем с допускаемым значением температуры масла

. (7.20)
6

Если условие (7.20) не удовлетворяется, но необходимо предусмотреть искусственный отвод тепла, например обдув редуктора вентилятором, установленным на валу червяка..
7


Скачать файл (1015.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru