Лекция 5. Особенности расчета косозубых цилиндрических передач
Обзор: Геометрические параметры. Многопарность и плавность зацепления. Силы в зацеплении. Расчет на прочность косозубой передачи по контактным напряжениям. Расчет на прочность косозубой передачи по напряжениям изгиба. Расчет открытых косозубых цилиндрических передач. Передачи с зацеплением Новикова
Бесплатно
Просмотр: эта статья прочитана 15350 раз

pdf

Краткий обзор
Полностью материал скачивается выше, предварительно выбрав язык

Геометрические параметры

  Косозубые цилиндрические передачи нарезаются тем же  режущим инструментом, на тех же станках, по такой же технологии, что и прямозубые. При этом заготовку поворачивают на угол, поэтому зубья расположены  под углом к образующей делительного цилиндра.  В нормальном сечении n-n профиль косого зуба совпадает с профилем прямого зуба. В этом сечении Модуль должен быть стандартным. Параметры косого зуба в торцевом сечении t-t изменяются в зависимости от угла 

 Прочность зубьев определяют его форма  размеры и форма в нормальном сечении. Форму косого зуба в нормальном сечении принято определять параметрами эквивалентного прямозубого колеса.

 Прочность зубьев определяют его форма и размеры в номальном сечении. Форма косого зуба в нормальном сечении определятся параметрами эквивалентного прямозубого колеса.

Многопарность и плавность зацепления

  В отличие от прямых зубьев, косые  входят у зацепление постепенно, а не сразу по всей длине.

 В отличие от прямозубого зацепления, косозубое не имеет  зоны однопарного зацепления. В прямозубой передаче нагрузки на зубья прикладывается мгновенно.  Зубья В косозубых передачах нагружаются постепенно  по мере захода их в зону зацепления, в зацеплении всегда находится как минимум две пары зубьев. Указанное определяет плавность работы косозубого зацепления, снижение шума и дополнительных динамических нагрузок по сравнению с прямозубым зацеплением.

 Косозубые колеса могут работать без нарушения зацепления даже при коэффициенте торцевого перекрытия , если обеспечивается осевое перекрытие.

Силы в зацеплении

 В косозубой передаче нормальную силу   раскладывают на три составляющие:

  • окружную силу
  • осевую силу
  • радиальную силу

 Наличие в косозубой передаче осевых сил, дополнительно нагружающих опоры, является недостатком. Этот недостаток исключен в шевронной передаче

 В высоконагруженных редукторах для передачи крутящего момента с вала на вал используют раздвоенную ступень с разнесенными на валах шестернями и колесами.
При увеличении угла накона зубьев возрастает осевая сила , вызывающая дополнительную нагрузку на валы, поэтому рекомендуют принимать в косозубых передачах угол накона зубьев 8...200, в шевронных  –  30...400.
 

Расчет на прочность косозубой передачи по контактным напряжениям

Расчет на прочность косозубой передачи по  напряжениям изгиба

Расчет открытых косозубых цилиндрических передач

Для открытых передач проектный расчет начинается из определения модуля зацепления.

Передачи с зацеплением Новикова

 В 1954 г. М.Л. Новиковым было разработано зубчатое зацепление с круговым профилем  зубьев. К преимуществам передач Новикова относятся повышенная  нагрузочная способность и контактная прочность по сравнению с эвольвентной косозубой передачей. Недостатками является чувствительность к изменению межосевого расстояния, сложный исходный контур режущего  инструмента; низкая изломная прочность.

 Принцип зацепления
 Известно, что прямозубые колеса с круговым профилем зубьев являются несопряженными, и такая передача работать не может. Для сохранения непрерывности зацепления передачи Новикова выполняют косозубими с осевым коэффициентом перекрытия .

 При вращении колес косые зубья перекатываются в плоскости n-n как цилиндры. Точка контакта a перемещается вдоль зубьев с одного конца ко второму. Линия контакта цилиндров называется полюсной линией. Линия, по которой перемещается точка контакта a , называется линией зацепления.

 Если линия зацепления расположена за полюсной линией (в направлении вращения ведущего колеса), то зацепление имеет название заполюсное.  Если до полюса - дополюсное. Одна и та же пара колес может иметь заполюсное и дополюсне зацепление в зависимости от того, какое колесо является ведущим.

 Признаком заполюсного зацепления является выпуклый профиль ведущего зуба и вогнутый ведомого. Дополюсного - вогнутый профиль  ведущего и выпуклый ведомого.

Очевидно, возможно выполнять колеса таким образом, чтобы одна часть профиля будет выпуклой, а вторая - вогнутой. Такие колеса смогут входить в зацепление и за полюсом, и до полюса, такое зацепление называется дозаполюсним. Дозаполюсне зацепление имеет две линии зацепления, соответственно в два раза больше и число точек контакта зубьев. В таких передачах зубья шестерни  и колеса имеют одинаковый профиль: выпуклый возле головки и вогнутый возле ножки.

 Колеса передач Новикова выполняются из тех же материалов, что и эвольвентные колеса, чаще всего обрабатываются до твердости.

 Для нарезания зубьев шестерни и колеса используется тот же инструмент. Колеса Новикова нарезают, как правило, без смещения.

 Основные геометрические параметры

 Угол наклонения зубьев в передачах Новикова принимается 

Расчет на прочность

 Без учета деформаций и приработки колес контакт зубьев в передачах Новикова происходит в точке. Однако малая разность радиусов кривизны выпуклых и вогнутых поверхностей и большие радиусы кривизны косых зубьев приводит к тому, что контакт в точке становится контактом по пятну.  В дозаполюсному зацеплении будет два пятна контакта. Контакт в точке способствует потому, что колеса Новикова менее чувствительные к перекосам, но более чувствительные к изменению межосевого расстояния, а также приводит к снижению изломной прочности.

 Основным критерием работоспособности и расчета передач Новикова есть прочность по контактным напряжениям и напряжением изгиба.

Средства повышения прочности:

  • увеличение числа пятен контакта путем дозаполюсного зацепление и увеличения коэффициента перекрытия  .
  • увеличение площади пятен контакта .
  • применение колес с малым числом зубьев.

 В передачах Новикова условия контакта зубьев значительно отличаются от условий контакта по Герцу. Размеры площади пятна контакта соответствуют размеру зубьев, а контактные напряжения близки к напряжениям смятия. Поэтому расчет передач Новикова по контактным напряжениям, определяемым зависимостями Герца, условный.

Дозаполюсне  зацепление преимущественно:

  • один инструмент для нарезания зубьев шестерни и колеса,
  • нагрузочная способность выше.

Основные геометрические параметры.
Колеса Новикова нарезают как правило без смещения.
Материалы
Те же самые, что и для эвольвентных передач, наиболее распространенные с <350HB.

Формат: pdf

Размер: 500КВ

Язык: русский, украинский

Рекомендации по расчету косозубой цилиндрической передачи

Получить RSS Еще публикации по теме

Больше статей...

 На главную страницу

Оцените сайт

Примеры расчетов
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи. Выполнен выбор материала, расчет допускаемых напряжений, расчет на контактную и изгибную прочность.

Пример решения задачи на изгиб балки
В примере построены эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, найдено опасное сечение и подобран двутавр. В задаче проанализировано построение эпюр с помощью дифференциальных зависимостей, провелен сравнительный анализ различных поперечных сечений балки.

Пример решения задачи на кручение вала
Задача состоит в проверке прочности стального вала при заданном диаметре, материале и допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры крутящих моментов, касательных напряжений и углов закручивания. Собственный вес вала не учитывается

Пример решения задачи на растяжение-сжатие стержня
Задача состоит в проверке прочности стального стержня при заданных допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры продольных сил, нормальных напряжений и перемещений. Собственный вес стержня не учитывается

Применение теоремы о сохранении кинетической энергии
Пример решения задачи на применение теоремы о сохранение кинетической энергии механической системы

Определение реакций опор твердого тела
Исходные данные и примеры решения задачи Определение реакций опор твердого тела (задача С-2 из cборника заданий для курсовых работ по теоретической механике А.А. Яблонского)

Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения
Пример решение задачи на определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения

Определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении
Пример решения задачи на определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении

Определение усилий в стержнях плоской фермы
Пример решения задачи на определение усилий в стержнях плоской фермы методом Риттера и методом вырезания узлов

Применение теоремы об изменении кинетического момента
Пример решения задачи на применение теоремы об изменении кинетического момента для определения угловой скорости тела, совершающего вращение вокруг неподвижной оси.


Учебники
А.А. Яблонский, В.М. Никифорова Курс теоретической механики, т.1 и 2
Курс теоретической механики для студентов высших учебных заведений в двух томах.

С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики
С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики. 10-е издание,1986 г.

Беляев Н.М. Сопротивление материалов
Учебник по сопротивлению материалов для студентов политехнических, транспортных, строительных, гидротехнических, энергетических и машиностроительных вузов

М.Н.Иванов, В.А. Финогенов - Детали машин
Учебник по дисциплине 'Детали машин и основы конструирования' в электронном формате. 12-е издание, исправленное, год издания 2008.

Н.Ф.Киркач, Р.А.Баласанян - Расчет и проектирование деталей машин Учебник по дисциплине Детали машин и основы конструирования в формате djvu

В.И.Анурьев. Справочник инженера конструктора Три тома cправочника инженера-конструктора. Приведены современные справочные сведения по расчету и конструкциям осей, валов,подшипников, муфт, механический передач, разъемных соединений. Материалы, допуски и посадки и др.

ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А Выписка из ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А мощностью 0,55 кВт до 15кВт, мощность, асинхронная частота вращения, геометрические размеры

ГОСТ 25347-82 «ЕСДП, поля допусков и рекомендуемые посадки» (СТ СЭВ 144-75) Настоящий стандарт распространяется на гладкие элементы деталей с номинальными размерами до 3150 мм и устанавливает поля допусков для гладких деталей в посадках и для несопрягаемых элементов.

ГОСТ 520-2002. Подшипники качения Стандарт устанавливает допуски на основные размеры и точность вращения подшипников и другие технические требования

Больше закачек...