Файл: 10. Детали машин Классификация деталей машин.docx

- Какими преимуществами обладают конические колеса с круговыми зубьями по сравнению с прямозубыми?

- Какими методами производится расчет конических передач?

- В чем разница между направлением сил в конических передачах прямозубых и с круговым зубом?

- Что такое эквивалентные и биэквивалентные цилиндрические прямозубые колеса?

- Почему конические передачи с круговым зубом считаются технологичнее прямозубых?

- В каких случаях применяют конические зубчатые передачи?

- Каковы преимущества косозубых цилиндрических передач по сравнению с прямозубыми?

- Как влияет на работу косозубой передачи изменение угла наклона зубьев? Рекомендуемые значения этих углов. Почему ограничивают максимальное значение угла наклона зуба?

- Какие модули зацепления различают для косозубых колес и какова зависимость между ними? Какой модуль стандартизован?

- От каких факторов зависят направления окружной и осевой силы в косозубой передаче?

- Изменение каких параметров зубчатых колес влияет на их контактную прочность?

- В каких случаях применяют шевронные зубчатые колеса, и какими достоинствами они обладают по сравнению с косозубыми? Каковы недостатки шевронных передач?

- Какие рекомендуются углы наклона зубьев шевронных колес и почему допускается их большая величина, чем у косозубых?

- Какими достоинствами обладают конические колеса с круговыми зубьями по сравнению с прямозубыми?

- Является ли модуль зацепления постоянной величиной для конических зубчатых колес?

- По какому сечению зуба производят расчет на изгиб конических колес? Какой модуль характеризует размеры этого сечения?

- Как направлены осевые силы, действующие в зацеплении конических передач?

- Что понимают под эквивалентным цилиндрическим колесом? Как вычисляют эквивалентные числа зубьев для конических колес и для косозубых цилиндрических колес?

- Какое минимальное число зубьев допускается для шестерни цилиндрической и конической передач?

- Какое максимальное передаточное число рекомендуется для одной пары различных видов зубчатых передач?

- В чём заключаются достоинства и недостатки планетарных передач?

- Для чего созданы волновые передачи и в чём заключается принцип их работы?

- В чём заключаются достоинства и недостатки волновых передач?

- Чем волновые передачи отличаются от планетарных?

- От чего зависит передаточное отношение волновых передач?

---

- В каком случае входной и выходной валы волновой передачи вращаются в разные стороны?

- Какое колесо является ведомым при передаче вращения через герметичную стенку?

- Что такое гибкий подшипник?

- Какая деталь волновой передачи наиболее уязвима?

- Какой формы зубья у волновых передач?

- Каковы устройство и принцип действия волновой передачи?

- От каких параметров зависит передаточное отношение волновой передачи и чем ограничиваются его max и min?

- Каковы особенности преобразования движения в зубчатой и фрикционной волновых передачах?

- По каким условиям выбирают профиль и размеры зубьев в волновой передаче?

- Каковы основные критерии работоспособности и расчета волновых передач?

- Каковы преимущества и недостатки волновых передач и области их применения?

- Как устроена и  как работает волновая зубчатая передача?  Назовите основные элементы передачи?

- Каковы основные достоинства и недостатки волновой передачи по сравнению с другими передачами?

- Каким образом гибкому колесу придают овальную форму? Как происходит передача движения в волновой передаче от ведущего звена к ведомому?

- Какова разность чисел зубьев жесткого и гибкого колес волновой передачи? Какой применяют профиль зубьев?

- Как вычисляют передаточное число волновой передачи?

- Почему подшипник кулачкового генератора называют гибким?

- Почему волновые передачи применяют в устройствах с повышенными требова­ниями к кинематической точности или к герметичности?

- Сравните волновую передачу с обычной зубчатой с точки зрения коэффи­циента перекрытия зубьев.

- Влияет ли на работоспособность волновой передачи точность изготовле­ния деталей генератора волн?

- Для чего созданы зацепления Новикова и в чём заключается принцип конструкции их зубьев?

- В чём заключаются достоинства и недостатки зацеплений Новикова?

- Назовите достоинства и недостатки зубчатой передачи с зацеплением Новикова и сравните с зубчатой передачей с эвольвентным зацеплением?

- Планетарные передачи — устройство и кинематика, оценка и применение?

- Силы в зацеплении планетарной передачи и особенности расчета на прочность?

- По каким условиям выбирают числа зубьев колес планетарной передачи?

- Какую зубчатую передачу называют планетарной? Ее устройство и принцип работы?

---

Червячные передачи

Червячная передача (или зубчато-винтовая передача) (рис. 1) — механизм для передачи вращения ме­жду валами посредством винта (червяка 1) и сопряженного с ним червячного колеса 2. Червяк и червячное колесо, образуют совместно высшую зубчато-винтовую кинематическую пару, а с третьим, неподвижным звеном, низшие вращательные кинематические пары. Отсюда следует, что червячная передача обладает свойствами как зубчатой (червячное колесо на своем ободе несет зубчатый венец), так и винтовой (червяк имеет форму винта) передач. На рис.1.1 показан привод от электродвигателя 3, соединенного муфтой 2 с ведущим валом червячного редуктора.

 



Рис. 1. Червячные передачи: 1 — червяк; 2— червячное колесо

 



Рис.1.1. Привод червячного редуктора

 

Червячные передачи относят к передачам зацеплением. Червячная передача — это зубча­то-винтовая передача, движение в ко­торой осуществляют по принципу вин­товой пары, которой, как известно, присуще повышенное скольжение. Направление витков червяка и зубьев колеса одинаковое. Ведущим является червяк.

Различают два вида червячных передач: цилиндрические (с цилиндри­ческими червяками, см. рис. 1, а, в); глобоидные (с глобоидными червя­ками, см. рис.1, б).

Червячную передачу, у червяка и колеса которой делительные и на­чальные поверхности цилиндрические, называют цилиндрической червячной пе­редачей.

Червячную передачу, показанную на рис. 2, называют глобоидной.



Рис. 2

 

Витки ее червяка расположены на глобоидной (торовой) поверхности. Эта передача появилась сравнительно недавно, имеет повышенную нагру­зочную способность (в 1,5—2 раза больше, чем у обычных червячных пере­дач), так как линия контакта в глобоидных передачах располагается благо­приятно, что улучшает условия для образования масляных клиньев, и в за­цеплении находится большее число зубьев колеса и витков червяка.

---

Глобоидные передачи требуют повышенной точности изготовления и монтажа, искусственного охлаждения. Эти передачи применяют реже, чем цилиндрические.

Достоинства и  недостатки червячных передач

Достоинства червячных передач:

- возможность осуществления передачи (одноступенчатой) с большими передаточными числами: в кинематических передачах i = 500 и более, а в силовых передачах i = 8...80, в виде исключения до 120.

- плавность и бесшумность работы;

- возможность выполнения самотормозящей передачи (ручные грузо­подъемные тали) (у такой передачи КПД меньше 50%);       

- компактность и сравнительно небольшая масса конструкции пере­дачи.

Недостатки:

- сравнительно невысокий КПД (0,7—0,92), в самотормозящих переда­чах — до 0,5 вследствие больших потерь мощности на трение в зацеплении;

- сильный нагрев передачи при длительной работе вследствие  потерь мощности на трение, который вызывает значительное выделение тепла, которое необходимо отводить от стенок корпуса.

- необходимость применения для колеса дорогих антифрикционных материалов (бронзы) и инструмента для нарезания зубьев червячных колес (червячные фрезы), а также шлифовки червяка;

- повышенное изнашивание и заедание;

Кроме того, помимо достоинств и недостатков, червячные передачи имеют важное свойство:движение передаётся только от червяка к колесу, а не наоборот.

Червячные передачи во избежание их перегрева предпочтительно использовать в приводах периодического, а не непрерывного действия.

 

КПД червячной передачи

КПД закрытой червячной передачи должен учитывать потери в за­цеплении и подшипниках, а также потери на разбрызгивание, перемешивание масла и др. Роль смазывания в червячной передаче еще важнее, чем в зубчатой, так как в зацеплении происходит скольжение витков червяка вдоль кон­тактных линий зубьев червячного колеса. В случае несовершенства сма­зывания резко возрастают потери, возможно повреждение зубьев.

---

Червячная передача является зубчато-винтовой и имеет потери, свой­ственные как зубчатой передаче, так и передаче винт — гайка.

Среднее значение КПД при однозаходном червяке можно принимать равным 0,7 - 0,75; при двухзаходном 0,75 - 0,82; трех- и четырехзаходном 0,83 -0,92. Общий КПД для закрытой червячной передачи можно опреде­лить по формуле (уточненный расчет)



где степень п — число пар подшипников;  — КПД, учитывающий потери в одной паре;  — КПД, учитывающий потери в подшипниках, на раз­брызгивание и перемешивание масла;  — КПД, учитывающий дополни­тельные потери в зацеплении аналогичны потерям в зубчатых передачах;   - КПД, учитывающий основные потери в зацеплении как в винтовой паре.

Из перечисленных наибольшими являются потери в зацеплении  . Значение   растет с ростом угла подъема γдо величины γ=45- ; при этом значении   = max. При дальнейшем росте угла подъема КПД начинает падать. Обычно червячные передачи имеют углы подъема γ≤27°.

При ведущем червяке



А при ведущем червячном колесе,

 

где γ – угол подъема витков червяка,   - угол трения  ,  где f -  коэффициент трения.

Вопросы для самопроверки

- Назовите область применения червячных передач.

- Какие различают виды червяков?

- Как определяют основные геометрические параметры червячной передачи?

- Почему в червячной передаче возникает скорость скольжения, как она направлена и как влияет на работу передачи?

- По какой формуле производят проверочный расчет зубьев червячного колеса на изгиб?

- В чём заключается принцип конструкции червячной передачи?

- Каковы достоинства и недостатки червячных передач?

- Какое свойство червячной передачи отличает её от других передач?

- Почему червячные передачи не рекомендуют применять при больших мощностях?

- Как осуществляют модификацию зацепления в червячных передачах?

- Каковы материалы и виды термообработки для деталей червячных передач?

---