19 вопрос.
Точность зубчатых передач и основные ее показатели
Основным показателем качества зубчатых колес является их точность. Точность изготовления зубчатых колес и зубчатых передач определяет их кинематические и геометрические эксплуатационные показатели, динамические характеристики (интенсивность шума и вибраций), потери на трение, долговечность работы и прочностные показатели.
Основными показателями точности зубчатых передач являются:
кинематическая точность;
плавность работы;
контакт зубьев;
боковой зазор.
20 Вопрос.
Кинематика и геометрия цилиндрических зубчатых передач
Цилиндрические зубчатые передачи.
Краткие сведения по геометрии и кинематике
Зацепление зубчатых колес эквивалентно качению без скольжения окружностей с диаметрами dwX и dw2 (рис. 11.2). Эти окружности называются начальными. Точка их касания Π называется полюсом зацепления. Полюс лежит на линии, соединяющей оси колес О, и 02.Расстояние между осями колес aw называется межосевым расстоянием.
Рис, 11.2. Зацепление эвольвентных зубчатых колес |
Из зависимостей для межосевого расстояния aw и передаточного отношения и
диаметры начальных окружностей выражаются формулами
Знак «-» — для внутреннего зацепления (см. рис. 11.1, г).
Основным кинематическим условием, которому должны удовлетворять профили зубьев, является постоянство передаточного отношения « = а>|/<й2 = dw2/dw] . При этом нормаль N{N2 к профилям зубьев в точке контакта К должна проходить через полюс зацепления. Этому условию удовлетворяют многие классы кривых (эвольвента, циклоида и др.).
Эвольвеитное зацепление получило наибольшее распространение из-за преимуществ перед другими. Зубчатые колеса нарезают простым инструментом; при этом используется один и тот же инструмент независимо от числа зубьев колеса.
Эвольвента окружности образуется точками К прямой N]N2 при качении ее без скольжения по окружностям с диаметрами db] или db2 (см. рис. 11.2). Эти окружности называются основными.
Линия N\N2 перемещения общей точки контакта К профилей зубьев при вращении колес называется линией зацепления. Угол ат, между линией зацепления и прямой, перпендикулярной межосевой линии, называется углом зацепления.
Линия зацепления всегда является касательной к основным окружностям dh[ =dwi cosant, и db2 =rfw2cosatw ■При изменении межосевого расстояния, например, из-за ошибок изготовления, вместе с осями колес переместятся и основные окружности.
21 Вопрос.
Виды разрушение зубьев и зубчатых колес.
Наблюдаются следующие основные виды разрушения зубьев: поломка, износ и выкрашивание.
В начале зацепления к вершине зуба прикладывается нагрузка, в результате которой возникают напряжения изгиба. Эти напряжения имеют наибольшее значение, если нагрузка приложена к вершине зуба. Поломка зуба возможна в результате значительной кратковременной перегрузки (пиковой нагрузки), при которой статическая прочность окажется недостаточной, или из-за повторно-переменных напряжений.
Напряжения изгиба, возникающие в зубьях, переменны во времени, так как зубья не все время находятся в зацеплении. Под влиянием переменных напряжений при недостаточной усталостной прочности зубьев возможно возникновение трещин у их основания. Развитие усталостной трещины приводит к излому зубьев.
Износ зубьев, происходящий вследствие истирания поверхностей зубьев попадающими в зону зацепления металлическими частицами, пылью, грязью, называется абразивным. В результате такого износа происходит ослабление зубьев, уменьшение размеров их сечений, возрастание напряжений и поломка зубьев. Износ может происходить и из-за большой шероховатости поверхности зубьев.