Прямозубые колёса

Прямозубые колёса — самый распространённый вид зубчатых колёс. Зубья расположены в радиальных плоскостях, а линия контакта зубьев обеих шестерён параллельна оси вращения. При этом оси обеих шестерён также должны располагаться строго параллельно. Прямозубые колеса имеют наименьшую стоимость, но, в то же время, предельный крутящий момент таких колес ниже, чем косозубых и шевронных.

Косозубые колёса являются усовершенствованным вариантом прямозубых. Их зубья располагаются под углом к оси вращения, а по форме образуют часть спирали.

Достоинства:

Зацепление таких колёс происходит плавнее, чем у прямозубых, и с меньшим шумом.

Площадь контакта увеличена по сравнению с прямозубой передачей, таким образом, предельный крутящий момент, передаваемый зубчатой парой, тоже больше.

Недостатками косозубых колёс можно считать следующие факторы:

При работе косозубого колеса возникает механическая сила, направленная вдоль оси, что вызывает необходимость применения для установки вала упорных подшипников;

Увеличение площади трения зубьев (что вызывает дополнительные потери мощности на нагрев), которое компенсируется применением специальных смазок.

В целом, косозубые колёса применяются в механизмах, требующих передачи большого крутящего момента на высоких скоростях, либо имеющих жёсткие ограничения по шумности.

Зубья таких колёс изготавливаются в виде буквы «V» (либо они получаются стыковкой двух косозубых колёс со встречным расположением зубьев). Передачи, основанные на таких зубчатых колёсах, обычно называют «шевронными».

Шевронные колёса решают проблему осевой силы. Осевые силы обеих половин такого колеса взаимно компенсируются, поэтому отпадает необходимость в установке валов на упорные подшипники. При этом передача является самоустанавливающейся в осевом направлении, по причине чего в редукторах с шевронными колесами один из валов устанавливают на плавающих опорах (как правило — на подшипниках с короткими цилиндрическими роликами).

Основные параметры: Модуль зацепления – основная геометрическая характеристика зубчатых колес, а также все параметры зубчатых концентрических окружностей – основная, делительная, начальная окружности выступов и впадин, высота зуба

34. Геометрия зубчатых передач.

35. Силы, действующие в зубчатой передаче.

Цилиндрические – с параллельными осями валов. Конические с перекрещивающимися осями. Дифференциальные – с соосным расположением валов. Червячные, винтовые – со скрещивающимися осями.

Ответ: В цилиндрической прямозубой силу F_n раскладывают на окружную F_t и радиальную F_r составляющие. В цилиндрической косозубой – на окружную F_t , осевую F_a и радиальную F_r .В конической также на три. В червячной передаче также на три. Окружное усилие на червяке будет осевым усилием для колеса, а окружное усилие на колесе будет осевой силой для червяка

36. Виды повреждений зубьев в зубчатой передаче

Выделяют различные виды повреждений зубчатых колес:

- излом зубьев (усталостный; статический из-за попадания в зацепление зубьев посторонних предметов и заедания валов колес в подшипниках скольжения, разрушениями подшипников качения или других деталей; трещины; скол торцев; скол вершин);

- контактные повреждения зубьев (усталостное выкрашивание; отслаивание поверхностного слоя);

- износ зубьев (абразивно-механический; заедания; поднутрение);

- пластические деформации рабочих поверхностей зубьев.

Решающая роль той или иной причины выхода из строя зубчатых колес зависит от целого ряда факторов: материала колес, качества их изготовления (точность, шероховатость, термообработка), режимов эксплуатации и т. д.

37. Расчет на прочность зубчатых передач.

Прочностной расчет заключается в расчете на контактную выносливость рабочих поверхностей и расчете на выносливость зубьев при изгибе.

Проверочный расчёт:

Межосевое расстояние : a_ω = f (T₂, U, σ_пр … ), σ_н < σ_нр

Модуль зацепления: m > f (T₂, U, σ_FP …), σ_F < σ_FP

T₂ – крутящий момент U – передаточное отношение.

38. Червячные передачи. Геометрия. Назначение, достоинства и недостатки.

39. Силы, действующие в червячной передаче.

40. Резьбовые соединения. Назначение, классификация, достоинства и недостатки

41. Резьбовые соединения. Расчет на прочность.

42. Шпоночные соединения.

43. Штифтовые соединения.

44. Шлицевые соединения.

45. Соединения склеиванием.

46. Соединения пайкой.

47. Заклепочные соединения.

48. Сварные соединения.

49. Классификация подшипников качения.

50. Выбор подшипников качения по долговечности.