![]() |
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Особенности геометрии цилиндрических косозубых передач.
В отличие от прямых зубьев, косые зубья входят в зацепление не сразу по всей длине (отсутствует зона однопарного зацепления), а постепенно в направлении, показанного стрелкой, от 1 к 3 (рис.2). В зацеплении находятся три пары зубьев (1, 2, 3). В прямозубом зацеплении нагрузка с одного зуба на другой передается мгновенно, а в косозубых – постепенно по мере захода в зацепление. Рис. 2 Здесь:
Рассматривая поле зацепления, ограниченное шириной зуба
Нормальный шаг и нормальный модуль Для косозубых цилиндрических колёс Обозначив S, число одновременно зацепляющихся зубьев Наибольшая длина контактной линии пары зубьев При увеличении числа зубьев z1 и z2 коэффициент Наибольшая длина контактных линий косозубого зацепления
где
Преимущества применения зубчатых передач. 1. Большая нагрузочная способность, большая прочность по контактным и изгибным напряжением по сравнению с прямозубыми. 2. Большая продолжительность зацепления и плавность работы, что уменьшает динамические нагрузки, шум и вибрации. 3. Снижает неравномерность распределения нагрузки по длине линии контакта зуба. 4. Имеется возможность изготовления колес с минимальным числом зубьев zmin=14 без подрезания ножек зубьев.
Недостатки применения зубчатых передач. Наличие осевых сил, что требует расчетной и конструкторской проверки подшипниковых узлов, на которых установлены зубчатые колеса. Чем больше угол наклона зуба, тем выше нагрузочная способность и плавность работы передачи. Однако при этом возрастают осевые усилия и уменьшается В редукторостроении применяют Силы в зацеплении косозубой передачи.
Рис. 3
На рис. 3а Fn – сила нормального давления, действующая по нормали к профилю зуба, условно приложена в полюсе Р зацепления зубчатых колес на середине длины зуба. На рис. 3б показано обозначение сил, действующих в цилиндрической косозубой передаче с левым наклоном зубьев, ведущей шестерней и ведомым колесом. В этом случае знак обозначает окружную силу Ft, направленную к наблюдателю, а знак обозначает окружную силу Ft, направленную от наблюдателя, а зацепление зубчатых колес условно отодвинуто друг от друга.
В сечении n-n радиальная сила Из основного рисунка Таким образом,
Возвращаясь к силе нормального давления, из сечения n-n находим Прямозубая передача является частным случаем косозубой. Если В шевронных передачах и передачах с раздвоенным потоком мощности осевые силы уравновешиваются (рис.4), что позволяет применять большие углы наклона зуба до
Рис. 4. Силы, действующие в зацеплении шевронной передачи.
Глава 2. Расчет цилиндрических зубчатых передач На контактную выносливость
2.1. Причины разрушения (отказов) зубьев. При передаче крутящего момента Т1 зуб подвергается изгибу, сжатию, повреждению рабочих поверхностей зубьев и износу от силы трения f – коэффициент трения. Рис.5 Повреждение рабочих поверхностей зубьев, усталостное выкрашивание зубьев, является основным видом повреждения. Причина усталостного разрушения вызвана переменными контактными и изгибными напряжениями
Рис.6 Усталостное выкрашивание начинается в зоне, где создаются наиболее неблагоприятные условия: большие давления и силы трения, разрыв масляной пленки и др. явления. В этой зоне появляются микротрещины, развитие которых приводит к осповидному выкрашиванию, которое разрастается в увеличивающиеся по числу и размерам раковинки, что уменьшает несущую поверхность зубьев. Начинается нарушение смазки, увеличиваются шум и вибрации. Таким образом, в месте контакта возникают контактные напряжения, вызывающие pitting – усталостное выкрашивание рабочей поверхности зубьев. При поверхностной твердости НВ< 350 выкрашивание прекращается, происходит сглаживание поверхностей. При твердости НВ≥ 350 трещины на ножках зубьев вступают в зону контакта выходящими на поверхность концами. В результате – масло, находящееся в трещине, запирается и под действием внешнего давления расклинивает трещину (рис.7а). Начинается процесс прогрессивного выкрашивания, обычно вблизи полюсной линии на ножках зубьев там, где нагрузка передается одной парой зубьев (рис.7в).
Рис. 7
Трещины на поверхности головок зубьев входят в зону контакта глубинными концами и в процессе перекатывания масло из трещин выжимается (рис.7б). Таким образом, смазка, кроме уменьшения трения, охлаждения поверхности контакта, снижения пики контактных напряжений, может увеличивать скорость выкрашивания поверхностей контакта.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-08; Просмотров: 1377; Нарушение авторского права страницы