49. Конические зубчатые передачи. Формы зубьев. Особенности расчёта и прочность.

Конической называется зубчатая передача, предназначенная для передачи и преобразования вращательного движения между звеньями, оси вращения которых пересекаются.

Зубья конических колес по признаку изменения размеров сечений по длине выполняют трех форм.

Осевая форма I - нормально понижающиеся зубья; вершины делительного и внутреннего конусов совпадают (а)

Осевая форма II(б) - вершина внутреннего конуса располагается так, что ширина дна впадины колеса постоянна, а толщина зуба по делительному конусу растет с увеличением расстояния от вершины.

Осевая форма III (в) - равновысокие зубья; образующие делительного и внутреннего конусов параллельны.

Расчет на прочность:

, u = z2/z1; ψ = b/R

Делительное конусное расстояние R, мм; Степень полноты ψ; Окружная скорость v, м/с;

50. Силовые соотношения в винтовой паре.

Силы, возникающие в резьбе: F_a — осевая сила; F_t — окружная сила (F_t= 2T/d₂; F_f=fN, где f — коэффициент трения; N — нормальная реак­ция).

R — равнодействующая сил N и F_f , угол между векторамисил R и N — угол трения. Зависимость между F_a и F_t найдем из уравнения равновесия гайки под дей­ствием сил F_t, F_a, R:

                                                                          

 откуда получим соотношение модулей сил

                                                                 

Формула справедлива только для прямоугольной резьбы. Для тре­угольной или трапецеидальной резьбы

                                                                       

где - приведенный угол трения;— угол профилярезьбы.

51. Распределение осевой нагрузки по виткам резьбы

При нагружении осевая сила распределяется между витками неравномерно. Распределение сил между витками резьбы показано на рисунке:

На первый, наиболее нагруженный, виток приходится около 50% общей силы, а на десятый виток – менее 1/100 общей силы.

H=1.2d

Высокие гайки: H=1.5d

Низкие гайки: H=0.5d

52. Червячные передачи. Основные виды червяков. Применяемые материалы.

Червячная передача — механизм для передачи вращения между валами посредством винта (червяка ) и сопряженного с ним червячного колеса .

Геометрические оси валов при этом скрещиваются под углом 90°.

В зависимости от формы профиля витка различают:

- архимедов червяк

- эвольвентный червяк

- конволютный червяк-торцовый профиль витка является удлиненной или укороченной эвольвентой.

Конструкции цилиндрических червяков: а — архимедов; б — эвольвентный

Материалы в червячной передаче должны иметь в сочетании низкий коэффициент трения, обладать повышенной износостойкостью и пониженной склонностью к заеданию.

Червяки изготовляют в основном из сталей марок 40, 45, 50 (реже из сталей 35, Ст5) с закалкой до HRC 45-55; 15Х, 20Х, 40Х, 40ХН, 12ХНЗ, 18ХГТ с цементацией и закалкой до HRC 58—63.

Червячные колеса (или их венцы) изготовляют только из антифрикционных сплавов.

53. Расчёт болтового соединения, нагруженного внешней растягивающей нагрузкой.

Примером служит нарезанный участок крюка для подвешивания груза. Опасным бывает сечение, ослабленное резьбой.

Проверочный расчет. Условие прочности на растяжение:

                                                                        

где и— соответственно расчетное и допускаемое напряжения растя­жения в поперечном сечении нарезанной части болта;F —растягивающая сила; d₁— внутренний диаметр резьбы болта.

Проектировочный расчет ненапряженного болтового соединения сво­дится к определению внутреннего диаметра резьбы d, из условия прочно­сти:

                                                     

где  — допускаемое напряжение на растяжение; — предел те­кучести материала болта;— допускаемый коэффициент за­паса прочности.Для болтов из углеродистой стали принимают . Большие значениякоэффициента запаса принимаютпри невысокой точности определения величины нагрузки F или для конструкций повышенной ответственности.