Геометрические параметры эвольвентных

Прямозубых передач

За базу для определения элементов и размеров зубьев колёс принимается делительная окружность, являющаяся параметром станочного зацепления при изготовлении колёс методом обкатки. Диаметр этой окружности определяется по формуле (80). Определим основные размеры колеса (рис. 57).

Делительная окружность делит зуб по высоте на две части: на головку зуба высотой

(81)

и ножку зуба высотой

, (82)

где – коэффициенты высоты соответственно головки и ножки зуба (для колёс, нарезанных без смещения стандартным инструментом , а ).

В обозначениях, касающихся зубчатых передач, принято ставить индексы: а – для параметров, касающихся головок зуба; f – для параметров ножек зуба; w – для параметров, связанных с начальной окружностью; в – для параметров, связанных с основной окружностью. В обозначениях параметров, связанных с делительной окружностью, индексы не ставятся.

Полная высота зуба

. (83)

Для колёс, нарезанных без смещения инструментальной рейки h=2, 25m. Высота головки зуба делается меньше высоты ножки зуба, для того чтобы вершина зуба одного колеса не упиралась в основание впадины другого колеса, т.е. чтобы обеспечить радиальный зазор, который равен c = h_f – h_a = 0, 25m.

Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев рассчитываются соответственно по формулам:

(84)

(85)

Расстояние между центрами колёс называется межцентровым расстоянием

(86)

Расстояние между одноименными точками двух соседних зубьев измеренное по делительной окружности, называется шагом зубчатого колеса по делительной окружности

. (87)

Толщина зуба s и ширина впадины e по делительной окружности равны

(88)

Диаметр основной окружности колеса

(89)

шаг по основной окружности

(90)

Диаметр начальной окружности колеса d_w, нарезанного без смещения инструментальной рейки равен диаметру делительной окружности d.

В случае зацепления двух колёс, нарезанных со смещениями x₁ и x₂инструментальной рейки, угол зацепления определяется по формуле

(91)

В этом случае диаметр начальной окружности определяют по формуле

(92)

а начальное межосевое расстояние – по формуле

(93)

Коэффициент торцового перекрытия

Коэффициент торцового перекрытия учитывает непрерывность и плавность зацепления в передаче. Эти качества передачи обеспечиваются перекрытием работы одной пары зубьев работой другой пары. Для этого каждая последующая пара зубьев должна войти в зацепление ещё до того, как предшествующая пара выйдет из зацепления. О величине перекрытия судят по коэффициенту торцового перекрытия ε _α, который выражают отношением угла торцового перекрытия к угловому шагу. Угол торцового перекрытия φ _α – это угол поворота колеса от положения зубьев при входе в зацепление, когда они касаются в точке P₁, до положения зубьев при выходе из зацепления, когда они касаются в точке P₂ (рис. 58)

(94)

здесь τ ₁=2π /z₁ – угловой шаг шестерни, а τ ₂=2π /z₂– колеса.

Коэффициент торцового перекрытия для прямозубой цилиндрической передачи можно определять по следующей формуле:

(95)

Знак плюс в (92) соответствует внешнему зацеплению, а знак минус – внутреннему.

Для обеспечения непрерывности вращения рекомендуется ε _α > 1, 2. Обычно в прямозубых цилиндрических передачах ε _α=1, 2…1, 8.

Начальное межосевое расстояние а_w, угол зацепления α _w, передаточное число i и коэффициент торцового перекрытия ε _αявляются основными параметрами зацепления.

Материалы зубчатых колёс

Определяющими факторами при выборе материала зубчатых колёс являются:

– режим работы передачи: степень нагруженности, окружная скорость; -

– габаритные и массовые требования;

– экономические соображения.

Наиболее распространёнными материалами зубчатых колёс силовых передач являются углеродистые стали.

Для цилиндрических и конических колёс, работающих с небольшими окружными скоростями (до 3 м/с), обычно применяют качественные конструкционные стали 20…35, при повышенных скоростях – стали 45. 50 и легированные стали 20Х, 40Х, 12ХН3А. Повышение долговечности зубчатых передач может быть достигнуто, если зубья малого колеса (шестерни), нагружаемые чаще, выполнить с более высокой твёрдостью рабочих поверхностей по сравнению со вторым колесом. С этой целью для изготовления шестерни выбирают более качественный материал или предусматривают упрочнение зубьев.

В малонагруженных мелкомодульных передачах прочность зубьев не является определяющим фактором и почти всегда обеспечена с большим запасом. В таких передачах материалы колёс выбирают исходя из минимального износа зубьев. Из этих соображений шестерни изготовляют из углеродистых сталей (35, 45, 50, У8А, У10А) или легированных сталей (40Х, 12ХН3А и др.), а колёса – из цветных металлов и сплавов (бронза БрОЦС6-6-3, БрАЖ9-4), латуни (ЛС59-1) и др.

Вопросы для самопроверки

1. Для чего применяют передаточные механизмы? Виды передаточных механизмов, их основные внешние характеристики.

2. Зубчатые механизмы (передачи), область применения, достоинства и недостатки.

3. Как классифицируются зубчатые передачи по геометрическим и функциональным особенностям?

4. Назовите основные, на Ваш взгляд, пять основных требований, которые должны быть предъявлены к зубчатым передачам.

5. Сформулируйте основной закон зацепления. Какие кривые называют сопряжёнными?

6. Эвольвента окружности и её свойства. Уравнения эвольвенты в полярных координатах.

7. Покажите, что передаточное отношение зубчатой передачи с эвольвентным профилем зубьев величина постоянна. Что такое полюс зацепления, линия зацепления и угол зацепления?

8. Геометрические параметры эвольвентных прямозубых передач.

Заключение

При изучении данного курса студенты при необходимости смогут производить не сложные предварительные прочностные расчёты различных соединений (сварных, заклёпочных резьбовых, шпоночных, шлицевых и др.) деталей; сделать статический расчёт вала (оси) на прочность и жёсткость, производить необходимые расчёты и конструктивные разработки для улучшения производственных процессов. В первую очередь, это касается модернизации швейного оборудования, разработки средств механизации и автоматизации. Полученные знания позволят правильно оценивать действительные возможности машин, грамотно их эксплуатировать и совместно с другими специалистами создавать новую технику с целью повышения производительности труда.

Библиографический список

1. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики; М.: Высшая школа, 1995, − 416 с.

2. Теория механизмов и машин: Учеб.для втузов /под ред. К.В.Фролова.- М.: Высш. шк., 1987. - 496 с.: ил.

3. Семин, М. И. Основы сопротивления материалов: учеб. пособие для студентов вузов / М. И. Семин. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2004. – 255 с.

5 Прикладная механика,: учебник для вузов / В. В. Джамай, Ю. Н. Дроздов, Е. А. Самойлов и др.; под общ. ред. В. В. Джамая. – М.: Дрофа, 2004. – 414 с.

6. Иванов, С. Г. Теория механизмов и машин. Пособие к курсу и контрольной работе Омск, ОГИСа, 2003. - 54с.

7. Девятов С. А. Теоретическая механика: учебное пособие. – Омск; ОГИС, 2008. – 116 с

8.Иванов, С. Г. Детали машин и основы конструирования: Учебное пособие. - Омск: ОГИС, 2006. 149 с.

9. Иванов, С. Г. Основы функционирования систем сервиса(раздел «Сопротивление материалов»): Учебное пособие. - Омск: ОГИС, 2010. - 95 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………...
I. ОСНОВЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ
1. СТАТИКА………………………………………………………
1.1. Основные понятия……..……………………………………..
1.2. Аксиомы статики ………….………………………………...
1.3.Теоремы статики
1.4. Система сходящихся сил……………………………...……...
1.5. Момент силы относительно точки и оси……………………
1.6. Приведение системы сил к простейшей системе…………..
1.7. Условия равновесия систем сил. Пространственная система сил…………………………………...
2. КИНЕМАТИКА………………………………………….........
2.1. Основные понятия …………………………………..……...
2.2. Кинематика точки. Скорость и ускорение точки в декартовых координатах …..…………………………………..
2.3. Скорость и ускорение точки в естественной системе координат …………………………..….
2.4. Скорость и ускорение точки в полярных координатах …………………………………………………….....
2.5. Скорость и ускорение точек в цилиндрических координатах………………………………………………………..
2.6. Сложное движение точки …………………….......………….
2.7. Поступательное движение твердого тела…………………..
2.8 Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси………..
2.9. Плоское движение твердого тела…………………….........
2.10. Скорость точек тела при плоском движении. Мгновенный центр скоростей……………………………………
2.14. Ускорения точек при плоском движении. Мгновенный центр ускорений…………………………………...
3. ДИНАМИКА…………………………………………………...
3.1. Основные понятия……………………………………………
3.2. Классификация сил. Динамика материальной точки………
3.3. Дифференциальные уравнения движения материальной точки. Две основные задачи динамики точки…………..………
3.4. Основные виды прямолинейного движения точки. Криволинейное движение………………………………….…….
3.5. Простейшие свойства внутренних сил системы…...……….
3.6. Дифференциальные уравнения движения системы.............
3.7. Теоремы об изменении количества движения и о движении центра масс....................................................................
3.8. Теорема об изменении кинетической энергии. Работа силы.......................................................................................
3.9. Потенциальное силовое поле и потенциальная энергия.....
3.10. Закон сохранения механической энергии.............................
II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН……...
1. СТРУКТУРА МЕХАНИЗМОВ И МАШИН………………..
1.1. Основные понятия и определения…………………………...
1.2. Структура механизмов……………………………………….
1.3. Принцип образования механизмов. Группа Асура…………
1.4. Структурный анализ плоских рычажных механизмов…….
2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПЛОСКИХ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ…………………………………
2.1. Задачи и методы………………………………………………
2.2. Графоаналитический метод…………………………………
3.СИЛОВОЙ АНАЛИЗ ПЛОСКИХ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ…………………………………………………..
3.1. Силы, действующие в машинах…………………………….
3.2 Силовой расчет………………………………………………..
3.3. Трение в механизмах…………………………………………
III. ОСНОВЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ……….
1. Основные модели прочностной надёжности элементов конструкций………………….……………………..
1.1. Задачи и методы сопротивления материалов…….…….…..
1.2. Моделирование и схематизация объектов и свойств материалов………………………………………………………...
1.3. Внутренние силовые факторы. Метод сечений. Виды деформаций……………………………………………………….
1.4. Понятие о деформациях…………………………………...…
1.5. Понятие о напряжениях…………………………...………...
1.6. О физической взаимосвязи напряжений и деформаций…….....…………………………………………......
1.7. Общие принципы расчёта элементов конструкций……....
2. Растяжение и сжатие……………………..………………..…
2.1.Определение продольной силы……………………….….….
2.2. Определение напряжения………………………..…………..
2.3. Определение деформаций. Закон Гука……………..………
2.4. Испытание материалов на растяжение и сжатие…………..
2.5. Коэффициент запаса, допускаемое напряжение…………..
2.6. Проверочный и проектировочный расчёты на прочность и жёсткость.…………………………………………………………….
3. Геометрические характеристики плоских сечений...........
3.1. Статические моменты площади………………………….....
3.2. Моменты инерции сечения…………..…...……..…………..
3.3. Моменты сопротивления сечений…………………..………
3.4. Геометрические характеристики некоторых сечений….....
4.Игиб……………..………...…………………….……………...
4.1. Общие сведения…………………………………….………..
4.2. Внутренние силовые факторы при изгибе……………….....
4.3. Теорема Д. И. Журавского…………………………………...
4.4. Нормальные напряжения при изгибе………………….…....
4.5. Перемещения при изгибе. Дифференциальное уравнение упругой линии балки………………………………….…………….
5. Сдвиг и кручение..……… ……………………………….…...
5.1. Сдвиг……………………………………………………..…....
5.2. Кручение………………………………………….………..….
6. Напряжённое и деформированное состояние в точке..……………………………………………………………...
6.1. Напряжённое состояние в точке………………………….....
6.2. Напряжённое состояние при растяжении и сжатии....…....
6.3. Напряжения в наклонных сечениях при растяжении в двух направлениях…………………………………………………...
6.4. Определение напряжений на площадке произвольного положения……………………………………….
6.5. Теории прочности…………………………………………....
III. ОСНОВЫ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И КОНСТРУИРОВАНИЯ…………………………………………
1. Общие вопросы проектирования и конструирования машин и механизмов ……………………………………………
1.1. Основные элементы конструкций и их критерии работоспособности…………………………………….
1.2. Проектирование………………………………………………
1.3. Конструирование и стадииразработки , конструкторской документации………………………………….
1.4. Система автоматизированного производства………………
1.5. Взаимозаменяемость и стандартизация…………………….
1.6. Номинальные размеры и точность изготовления деталей…
2. СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН……………………..
2.1.Неразъёмные соединения…………………………………….
2.2. Разъёмные соединения ………………………………………
3. ВАЛЫ И ОСИ.ОПОРЫ ВАЛОВ И ОСЕЙ………………
3.1. Назначение и классификация ………………………………
3.2. Конструктивные элементы валов и осей, применяемые материалы…………………………………………
3.3. Общие сведения об опорах валов и осей……………………
3.4. Подшипники скольжения……………………………………
3.5. Подшипники качения………………………………………..
4. МУФТЫ………………………………………………………..
4.1. Назначение и классификация……………………………….
4.2. Подбор муфт…………………………………………………
4.3. Муфты постоянного сцепления……………………………...
4.4. Муфты сцепные управляемые……………………………….
4.5. Муфты сцепные самоуправляющиеся………………………….
5. ПРУЖИНЫ И УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ…..
5.1. Общие сведения……………………………………………..
5.2. Основные параметры витых пружин………………………..
5.3. Расчёт цилиндрических витых пружин сжатия и растяжения………………………………………………
6. ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ……………………………………
6.1. Общие сведения………………………………………………
6.2. Требования, предъявляемые к зубчатым зацеплениям…….
6.3. Основной закон зацепления………………………………….
6.4. Эвольвента окружности и её свойства. Уравнения эвольвенты…………………………………………………………
6.5. Эвольвентное зацепление
6.6. Геометрические параметры эвольвентных прямозубых передач………………………………………………
6.7. Коэффициент торцового перекрытия……………………….
6.8. Материалы зубчатых колёс………………………………….
Заключение……………………………………………………….
Библиографический список……………………………………

Предыдущая 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2627Следующая