42. Расчет на выносливость по напряжениям изгиба активных fповерхностей зубьев зубчатых колес.

Итак, существует два критерия работоспособности зубчатых передач.

1) контактная прочность σ_H

2) прочность на изгиб σ_F

В расчетах на изгиб прямозубых передач зуб рассматривается как консольная балка, нагруженная сосредоточенной силой F_n, приложенной к зубу в его вершине. Сила F_n вызывает напряжение изгиба и сжатия. При расчетах сжимающее усилие F₂ не учитывается.

σ_p = F_n*l*k_t/W_x = σ*F_t*l*k_t/(bs²cosαω)

W_x – осевой момент сопротивления опасного сечения ножки зуба.

k_t – коэффициент концентрации напряжения, показывает во сколько раз возрастает напряжение в местах резкого изменения геометрии зуба (точки А и В).

С – плечо изгиба, S – толщина ножки зуба выражаются через модуль зубьев m.

l = μ*m

s = ν*m

μ, ν – коэффициенты, выражающие форму зуба.

σ_F = (σ*F_t*μ*m)/(b*ν²*m²*cosdω) = Y_f*F_t/b_m

Y_f – коэффициент формы зуба, определяется по таблицам по числу зубьев.

σ_F = Y_f*F_t*k_Fβ*k_fV/b_m <= [σ_F]

Зубья шестерни и колеса имеют равную прочность на изгиб, если выполняется условие:

[σ_F1]/Y_E1 ~ [σ_F2]/Y_E2

43. Червячные передачи: классификация, характеристики и назначение.

Червячная передача – механизм для передачи вращения зацеплением с непосредственным контактом витков червяка и зубьев червячного колеса. Червяк – это винт с трапецеидальной или близкой к ней по форме резьбой. Червячное колесо является косозубым зубчатым колесом с зубьями особой дуговой формы. Такая форма зубьев обеспечивает увеличение длины и прочности зубьев на изгиб.

Червячные передачи применяют при необходимости передачи движения между перекрещивающимися (как правило, взаимно перпендикулярными) валами. При вращении червяка его витки плавно входят в зацепление с зубьями колеса и приводят его во вращение.

Достоинства червячных передач:

1) возможность получения большого передаточного числа в одной ступени

2) плавность и малошумность работы

Недостатки червячных передач:

1) низкий КПД

2) необходимость изготовления зубьев колеса из дорогих антифрикционных материалов

3) повышенные требования к точности сборки, необходимость регулировки

4) необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода

Классификация.

По форме тела червяки разделяют на цилиндрические, глобоидные и тороидные. Наибольшее применение находят цилиндрические червяки как более простые в изготовлении и обеспечивающие достаточно высокую нагрузочную способность.

Профиль витков червяка можно варьировать, так как червячные колеса изготовляют инструментом, являющимся аналогом червяка. По форме боковой поверхности витка червяки подразделяются на архимедовы (ZA), конволютные (ZN), эвольвентные (ZJ), нелинейчатые с поверхностью, образованной конусом (ZK), и с вогнутым профилем витка (ZT).

44. Основные геометрические соотношения червячных передач.

1) червяк

2α – угол профиля

α – угол зацепления

df₁ – диаметр впадин витков

d₁ – делительный диаметр витков

da₁ – диаметр вершин витка червяка

Модуль червяка: m = P/π

Ход витка червяка: P_h = pz₁

z₁ – число заходов червяка

ha₁ = ha₂ = m

hf₁ = hf₂ = 1,2 m

Делительный диаметр червяка – диаметр такого цилиндра червяка, на котором толщина витка равна ширине впадины.

d₁ = qm

q – коэффициент диаметра червяка – число модулей в делительном диаметре.

ψ – делительный угол подъема витка.1

tg ψ = P_n/πd₁

P_n – ход витка

d₁ – делительный диаметр червяка.

da₁= d₁+2h_a1 = d₁+2m

d_f1 = d₁ – 2h_f1 = d₁ – 2,4 m

(впадины витков)

2) колесо

d₂ = mz₂, делительный диаметр колеса2

d_a = d₂+2m, диаметр зубьев колеса

d_f2 – диаметр окружности впадин колеса

d_f2 = d₂ – 2,4m

a_ω = (d₁+d₂)/2 – межосевое расстояние.