- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Основные требования, предъявляемые к конструкции деталей машин.
- •Основные критерии работоспособности и расчёта деталей машин.
- •1. Контактная прочность.
- •2. Передачи.
- •3.Механические передачи.
- •4. Зубчатые передачи.
- •5. Геометрические параметры прямозубых цилиндрических передач.
- •5. Расчетная нагрузка.
- •6. Условия работы зубьев. Критерии работоспособности и расчёта зубчатых передач.
- •7. Силы в прямозубом цилиндрическом
- •10. Косозубые цилиндрические зубчатые передачи.
- •10.1 Особенности геометрии и кинематики косозубых и шевронных цилиндрических зубчатых передач.
- •10.2. Силы в косозубом цилиндрическом зацеплении.
- •10.3. Эквивалентные колёса.
- •10.4. Расчёт зубьев косозубых цилиндрических передач по контактным напряжениям.
- •10.5. Расчёт зубьев косозубых цилиндрических передач на изгиб.
- •10.6. Выбор модуля и числа зубьев.
- •10.7. Расчёт зубчатых передач при перегрузках.
- •10.8. Порядок расчёта цилиндрических зубчатых передач.
- •11. Конические зубчатые передачи.
- •11.1. Геометрические параметры и кинематика прямозубой конической передачи.
- •11.2. Силы в зацеплении прямозубой конической передаче.
- •11.3. Эквивалентные зубчатые колёса.
- •11.4. Расчёт зубьев прямозубой конической передачи по напряжениям изгиба.
- •11.5. Расчёт зубьев прямозубых конических передач на контактную прочность.
- •11.6. Порядок расчёта конических зубчатых передач.
- •12. Материалы и термообработка.
- •13. Допускаемые напряжениря.
- •14. Передаточное отношение зубчатых передач.
- •15. Червячные передачи.
- •15.1. Принцип действия.
- •15.2. Геометрические параметры и способы изготовления чп.
- •15.3. Кинематические параметры чп.
- •15.4. Кпд червячной передачи.
- •15.5. Силы в зацеплении.
- •15.6 Оценка и применение
- •16.7. Основные критерии работоспособности и расчёта чп.
- •15.8. Расчёт червячных передач по контактным напряжения.
- •15.9. Расчёт червячных передач на изгиб.
- •15.10. Расчётная нагрузка для чп.
- •15.11. Материалы и допускаемые напряжения.
- •15.12. Тепловой расчёт, охлаждение и смазка передачи.
- •16. Валы и оси.
- •16.1. Общие сведения.
- •16.2. Расчёт валов на прочность.
- •16.2.1. Проектный (приближённый) расчёт.
- •16.2.2. Проверочный (уточнённый) расчёт.
- •16.2.3. Расчёт на жёсткость.
- •16.2.4. Расчёт на колебания.
- •17. Подшинники.
- •17.1. Подшипники скольжения.
- •17.3. Трение и смазка в подшипниках скольжения.
- •17.4. Практический расчёт подшипников скольжения при полужидкостном трении.
- •17.5. Материал вкладыша
- •17.6. Подшипники качения.
- •17.7. Практический расчёт (подбор) подшипников качения.
- •18. Муфты.
- •18.1. Общие сведения, назначение и классификация.
- •89.2. Муфты глухие.
- •18.3. Муфты компенсирующие жёсткие.
- •18.4. Муфты упругие.
16.7. Основные критерии работоспособности и расчёта чп.
Червячные передачи, так же как и зубчатые, рассчитывают по напряжениям изгиба и контактным напряжениям. В отличие от ЗП, в ЧП чаще наблюдается износ и заедание, а не выкрашивание поверхности зубьев, При мягком материале колеса (оловянистые бронзы) заедание проявляется, в так называемом, «намазывании» бронзы на червяк, при котором передача может ещё работать продолжительное время. При твёрдых материалах (алюминиево-железистые бронзы, чугун и др.) заедание переходит в задир поверхности с последующим быстрым разрушением зубьев колёс.
Повышенный износ и склонность к заеданию ЧП связаны с большими скоростями скольжения и неблагопритным направлением скольжения относительно линии контакта.
Рис. 15.6
Из теории смазки известно, что наиболее благоприятным условием для образования жидкостного трения (рис.15.6) является перпендикулярное направление скорости скольжения к линии контакта ().
В ЧП в заштрихованной зоне направление почти совпадает с направлением контактных линий, условия смазки здесь затруднены. Поэтому при больших нагрузках в этой зоне начинается заедание, которое распространяется на всю рабочую поверхность зуба.
Интенсивность износа зависит также от значений контактных напряжений.
Поэтому расчёт по контактным напряжениям ЧП является основным, Расчёт по напряжениям изгиба проводится при этом как проверочный.
15.8. Расчёт червячных передач по контактным напряжения.
При этом расчёте используют формулу Герца-Беляева для начального контакта по линии
Для архимедовых червяков радиус кривизны витков червяка в осевом сечении и тогда.
По аналогии с косозубой передачей
,
где - суммарная длина линии контакта:
, и тогда
.
Подставляя в формулу Герца-Беляева полученные выражения, получим
. ( 15 )
Учитывая, что - торцовой коэффициент перекрытия в средней плоскости червячного колеса;- коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии в связи с тем, что соприкосновение осуществляется не по полной дуге обхвата, а как показано на рисунке;- угол профиля;- коэффициент расчётной нагрузки;- угол подъёма винтовой линии;- угол обхвата червяка колесом;- межосевое расстояние ии решая формулу (15) относительно межосевого расстояния получим
. ( 16 )
15.9. Расчёт червячных передач на изгиб.
По напряжениям изгиба рассматривают только зубья колеса, так как червяк изготовлен из более прочного материала.
Для упрощения расчётов червячное колесо рассматривают как цилиндрическое косозубое и в формулу (7) вводят следующие поправки и упрощения:
По своей форме зуба червячное колесо прочнее косозубого колеса (примерно на 40%). Это связано с дугообразной формой зуба и с тем, что во всех сечениях, кроме среднего, зуб червячного колеса нарезается как бы с положительным смещением, а коэффициент формы зуба YF определяется исходя из числа зубьев эквивалентного колеса
Червячная пара хорошо прирабатывается. Поэтому принимают и(см. форм.8), тогда
( 17 )
где - нормальный модуль.