Вопросы на экзамен по ДМ (детали машин)

Страница 3

dср= (D+d)/2 h=(D-d)/2-2f

Общие сведения о профильных соединениях.

Проф. наз. разъёмные соед в которых контакт ступицы и вала осуществляется по гладкой некруглой поверхности.

Раб поверхности проф. сод образованы циклоистными кривыми, если раб поверх граней являются прямыми то соединение наз призматическими.

Достоинства: отсутствие источников концентрации напряжения, обусловленных формой поперечного сечения

Недостатки: основной недостаток сложность изготовления и ремонта.

Общие сведения о штифтовых соединениях.

Шт соед наз соед составных частей изделия с применением штифтов.

Применяют для точного фиксирования одной детали относительно другой (крышки редуктора отн корпуса), а также для передачи небольших нагрузок в приборостроении.

Применяют также специальные срезывающие штифты служащие предохранительным элементом.

Достоинства: простота конструкций; технологичность; низкая стоимость.

Недостатки: ослабление детали отверстия; концентрация напряжения.

По форме штифты: цилиндрические; конические.

Те и другие могут быть гладкими, пружинными, просегными.

Общие сведения о зубчатых передачах

Зуб передачи – механизм, который с помощью зуб зацеплений передаёт и (или) преобразует движение с изменением угловых скоростей и моментов.

Зуб передачи и колеса классифицируют:

По взаимному расположению осей колеса: 1 с параллельными осями (цилиндрические передачи) 2 с пересекающимися осями (коническая) 3 со скрещивающимися (винтовые)

По конструктивному исполнению: 1 открытые 2 закрытые

По числу степеней: 1 одноступенчатые 2 многоступенчатые

По окружной скорости: 1 тихоходные (V<= 3 м/с) 2 среднескоростные (V=3…15 м/с) 3 быстроходные V>15 м/с)

По расположению зубьев относительно образующих колёс: 1 прямозубые 2 косозубые 3 шевронные 4 с криволин. Зубом

По форме профиля зуба: с эволентными зубьями 2 с неэволен.

По расположению зубьев в передачах и колёсах: 1 внешняя

2 внутренняя

По степени точности зацепления: стандартом предусмотрено 12 степеней точности, с увеличением цифры точность падает.

Достоинства: 1 малые габариты 2 высокий КПД 3 большая нагрузочная способность и надёжность работы 4 простота обслуживания.

Недостатки: 1 высокие требования к точности изготовления и монтажа 2 шум при работе со значительными скоростями 3 зуб передача не предохраняет машину от возможных перегрузок

Краткие сведения о геометрии и кинематики зубчатых цилиндрических передач.

Основным кинем условием которые должны удовлетворять профиля зубьев явл постоянство мгновенного передаточного отношения передач (эволента, циклоида, окружность) из всего многообразия сопряженных профилей зубьев наиболее распространены эволентные, которые допускают возможность изменения в некоторых пределах межосевого расстояния без нарушения правильности зацепления.

Одноступенчатая зуб передача состоит из двух зуб колёс ведущего и ведомого, меньшая из пары колёс наз. шестерней, большая зуб колесом.

Параметры шестерни 1, параметр зуб колеса 2

Кроме того различают индексы: ω – к начальной окружности b – к основной окр a – к окр вершин f – к окр и параметр впадин

h= ha+hа ha=h*a×m hf=( h*a +C)m

Угол наклонной линии зуба

Pt=Pn/cosβ mt=mn/cosβ mt=Pt/π

Для пары колес зацепления модули должны быть одинаковыми.

Модули стандартизованы и принимают из дискретного ряда предпочтительных чисел, для косозубых цилиндр колёс стандартным принимают нормальный модудь.

d=Zm/cosβ da=d+2ha df=d-2hf

Основными кинемат хар-ками зуб зацепление явл передаточное отношение и коэф торцового перекрытия εα

εα=Z2/Z1=d2/d1=ω1/ω2=n1/n2 εα=φα/τ

где φα - угол поворота зуб колеса от входа в зацепления торцевого профиля зуба до его выхода из зацепления

τ – угловой шаг τ=360/t

Силы в зацепление цилиндрических зубчатых передач.

Элементарной силы давления одного колеса на другое распределены по длине контактных линий зубьев и направлены по нормали к соприкасающимися поверхностями Действие этого распределённого давления статически эквивалентна действию сосредоточенной в точке Fn силы. Для последующих расчётов валов и опор данную силу удобно разложить на 3 ортогональных составляющих.

Ft – окружная сила лежащая в плоскости вращения по касательной к делительной (нормальной) окр.

F2 – радиальная сила в плоскости вращения и направлена по радиусу к центру вращения

Fa – осевая сила направлена ׀׀ оси вращения .

Рассмотрим цилиндр передачу без смещения.

Ft=2T/d d – делительный диаметр

F2=Ft tgα/cosβ α=20º угол профиля β – наклон линии зуба

Fa=Ft tgβ Fn=Ft /cosα cosβ

Основы расчёта зубьев цилиндрических зубчатых колёс на контактную прочность.

С учётом всех аналитических зависимостей и подставляя их в формулу Герца получаем основную формулу зуб пер на контактную прочность.

Где Ze – коэф учитывающий мех св-ва матер. шестерни и кол

Zε – коэф учитывающий суммарную длину контактных линий

Zn – коэф учитывающий форму сопряжённых пов-тей зубьев

Kn – коэф нагрузки Ft –окружная сила i–передаточ отношение

d1 – делительный ø шестерни bw – ширина зубчатого венца

На основании данной основной формулы с учётом следующих допущений: Е1=Е2=2,1*105 М1=М2=0,3 εα=1,6 β=10º

Передача без смещения: x1+x2=0 получим формулу проектировочного расчёта

Где Ка=49,5 для прямозуб колёс Ка=43 для косозуб клёс

Т2 – момент на ведомом валу Н/мм ψba – коэф ширины венца по межосевому расстоянию

Виды повреждения зубчатых колёс.

Появление значительного и черезмерного нагрева свидетельствует о недостатках в работе передач связанной с её конструкцией, изготовлением, неправильного выбора смазочного материала, или возможными повреждениями зубьев.

Виды повреждения зубьев: 1 их поломка 2 усталостное выкрашивание и абразивный износ поверхности 3 заедание

4 повреждение торцов зубьев 5 пластическое течение материалов.

КПД зуб передач

Потери мощности в зуб передачах складывается из потерь:

Трения зацепления; на разбрызгивание масла; в опорах

η=1-(ψз+ ψр+ ψоп)= ηз ηр ηсп

Потери в зацеплении растут с увеличением шероховатости пов-ти, с уменьшением вязкости, и с уменьшением скорости.

Потери на размешивание и разбрызгивание масла растут с увеличением вязкости масла, окружной скорости , ширины колёс, глубины погружения.

Общие сведения о червячных передачах.

Черв передача относятся к передачи зацепления с перекрещивающими осями.

Состоит из червяка и червячного колеса.

Достоинства: а) возможность получения большого передаточного отношения в одной ступице б) плавность и бесшумность работы в) возможность выполнения самотормозящейся пары г)компактность и сравнительно небольшая масса.

Недостатки: а) низкий КПД от 0,7 до 0,85, а в самотормозящихся парах до 0,5 б) необходимость применения для венца колеса дорогостоящих антифр материалов в) значительное тепловыделение.

Ч.п. классифицируется:

По форме поверхности червяка: цилиндрические, глобоидные

По форме профиля витка резьбы: с прямолинейным профилем, с криволинейным профилям