Проектный расчет валов

Проектный расчет валов производится на статическую прочность для ориентировочного определения диаметров. В начале расчета известен только крутящий момент  . Изгибающие моментыМ возможно определить лишь после разработки конструкции вала, когда согласно чертежу выявится его длина. Кроме того, только после разработки конструкции определятся места концентрации напряжений: галтели, шпоночные канавки и т. п. Поэтому проектный расчет вала производится условно только на одно кручение. При этом расчете влияние изгиба, концентрации напряжений и характера нагрузки на прочность вала компенсируются понижением допускаемых напряжений на кручение  .

При проектном расчете обычно определяют диаметр выходного конца вала, который в большинстве случаев испытывает лишь одно кручение. Промежуточный вал не имеет выходного конца, поэтому для него расчетом определяют диаметр под шестерней. Остальные диаметры вала назначаются при разработке конструкции с учетом технологии изготовления и сборки.

Диаметр расчетного сечения вала определяют по формуле, известной из курса сопротивления материалов:

где Т  крутящий момент, возникающий в расчетном сечении вала и обычно численно равный передаваемому вращающему моменту;    допускаемое напряжение на кручение.

10) Червячные передачи: достоинства, недостатки, классификация, виды разрушения, критерии работоспособности.

Достоинства:

1. Возможность получения большого передаточного числа в одной ступени; (у одной пары u=8…100, а в некоторых случаях – до u =1000; одна такая передача может заменить до 3-х…4-х зубчатых передач);

2. Компактность.

3. Плавность и малошумность работы

4. Повышенная кинематическая точность.

Недостатки:

1. Низкий КПД (= 0,65…0,9) ;

2. Необходимость изготовления зубьев колеса из дорогих антифрикционных материалов;

3. Повышенные требования к точности сборки,

необходимость регулировки;

4. Напряженный тепловой режим, часто требующий применения охлаждающих устройств;

5. Меньшая долговечность.

ГЕОМЕТРИЯ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Виды червячных передач и червяков.

Существуют два вида передач (по ГОСТ 18498-73 ):

1. Цилиндрическая, у которой делительные и начальные поверхности червяка и колеса – круговые цилиндры,

2. Глобоидная, у которой делительная поверхность червяка – часть вогнутой поверхности тора (глобоида), а делительная поверхность червячного колеса – круговой цилиндр.

Нагрузочная способность глобоидных передач выше за счёт увеличения числа зубьев колеса, находящихся в зацеплении с витками червяка, и более благоприятных условий для образования жидкостного трения в зацеплении, так как линии контакта на зубьях колеса почти перпендикулярны вектору скорости скольжения. Профиль витков червяка можно варьировать, так как червячные колеса изготовляют инструментом, являющимся аналогом червяка.

В зависимости от геометрии рабочей поверхности червяков различают два их вида:

- линейчатые (геликоидные)

- нелинейчатые.

Линейчатые винтовые поверхности образуются винтовым движением прямой линии, нелинейчатые – любой заданной кривой.

Наибольшее применение получили более технологичные линейчатые червяки трёх типов:

- архимедов (обозначение ZA),

- эвольвентный(ZI)

- конволютный (ZN).

C вои названия эти червяки получили в соответствии с названием кривых, ограничивающих контур сечения витков червяка плоскостью, перпендикулярной его оси.

Этот контур очерчивается:

у архимедовых червяков – спиралью Архимеда;

у эвольвентных червяков – эвольвентой;

у конволютных червяков – удлинённой эвольвентой.