ПЕРЕДАЧИ Передачи вращательного движения являются механизмами, предназначенными для

Скачать презентацию ПЕРЕДАЧИ Передачи вращательного движения являются механизмами, предназначенными для Скачать презентацию ПЕРЕДАЧИ Передачи вращательного движения являются механизмами, предназначенными для

224-lekciya_2_dm-peredachi_izmen.pptx

  • Количество слайдов: 52

>ПЕРЕДАЧИ Передачи вращательного движения являются механизмами, предназначенными для передачи энергии с одного вала на ПЕРЕДАЧИ Передачи вращательного движения являются механизмами, предназначенными для передачи энергии с одного вала на другой, как правило с уменьшением или увеличением угловых скоростей и соответственным изменением вращающих моментов. Передачи разделяют на: - передачи зацеплением (зубчатые, червячные, цепные); - передачи сцеплением, передающие энергию за счет сил трения (фрикционные, ременные)

>Передаточное отношение   при u > 1 - редукторы  при u < Передаточное отношение при u > 1 - редукторы при u < 1 – мультипликаторы (центрифуги, сепараторы) 2. Окружная скорость в полюсе зацепления (V м/с): Передачи нормальной и повышенной точности V ≤ 10…15 м/c 2) Передачи высокой точности 15 < V ≤ 25 м/с 3) передачи сверх высокой точности 25 ≤ V ≤ 100 ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ

>3. Коэффициент полезного действия передачи (характеризует потери мощности)     где Рр 3. Коэффициент полезного действия передачи (характеризует потери мощности) где Рр – мощность на рабочем валу машины, Вт(кВт); Рдв – мощность двигателя, Вт(кВт). Для закрытых передач η = 0,95…0,98 Для открытых передач η = 0,9…0,95 У червячных и винтовых передач η ≤ 0,5…0,9

>Диапазон передаваемой мощности.  5. Нагрузка на валы и опоры    F Диапазон передаваемой мощности. 5. Нагрузка на валы и опоры F = K · Ft. У всех передач F значительно превышает окружную силу Ft . Для ременных передач К ≥ 1,5 … 3; фрикционных К > 5; передач зацеплением К = 1,15 …1,25 6. Комплектность передачи, относительный объем и масса.

>ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ В зубчатых передачах движение осуществляется с помощью зацепления пары зубчатых колес. Меньшее ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ В зубчатых передачах движение осуществляется с помощью зацепления пары зубчатых колес. Меньшее колесо принято называть шестерней, а большее колесом. Зубчатые передачи применяют для преобразования и передачи вращательного движения между валами с параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися осями, а также для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Профили зубьев колес должны обеспечивать постоянство передаточного отношения передачи. Этому условию удовлетворяют эвольвента, циклоида, дуга круга. Широко используется эвольвентный профиль. Он обеспечивает высокую прочность и долговечность зубьев колес, малые скорости скольжения на поверхности зацепляющихся зубьев и высокий КПД, прост в изготовлении. Эвольвентное зацепление мало чувствительно к отклонениям межосевого расстояния и позволяет улучшать параметры зацепления применением коррегирования.

>

>ДОСТОИНСТВА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ Постоянство передаточного числа. Высокая нагрузочная способность. Высокий КПД  (0,97…0,99 для ДОСТОИНСТВА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ Постоянство передаточного числа. Высокая нагрузочная способность. Высокий КПД (0,97…0,99 для одной пары колес, для конических колес 0,9…0,94). Малые габаритные размеры по сравнению с другими передачами при равных условиях. Сравнительно малые нагрузки на валы и опоры F = (1,1…1,5) Ft. Возможность получения большого передаточного числа (u ≤ 12,5). Высокая надежность работы. Компактность. Простота обслуживания

>НЕДОСТАТКИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 1. Высокие требования к точности изготовления. 2. Шум при больших скоростях НЕДОСТАТКИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 1. Высокие требования к точности изготовления. 2. Шум при больших скоростях работы. 3. Дискретность передаточного числа. 4. Зубчатая передача не предохраняет машину от возможных перегрузок. 5. Требуется специальное оборудование и инструмент при нарезании зубьев. 6. Плохие амортизирующие свойства

>СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС

>ИЗГОТОВЛЕНИЕ З.К. СПОСОБОМ КОПИРОВАНИЯ Дисковой фрезой Пальцевой фрезой ИЗГОТОВЛЕНИЕ З.К. СПОСОБОМ КОПИРОВАНИЯ Дисковой фрезой Пальцевой фрезой

>ОБРАБОТКА ЗУБЬЕВ ПО МЕТОДУ ОБКАТКИ а)  обработка долбяком ОБРАБОТКА ЗУБЬЕВ ПО МЕТОДУ ОБКАТКИ а) обработка долбяком

>б)  обработка червячной фрезой б) обработка червячной фрезой

>в ) инструментальной рейкой в ) инструментальной рейкой

>

>ДОСТОИНСТВА МЕТОДА ОБКАТКИ  Одним инструментом можно изготов-лять зубья различной формы, изменяя относительное расположение ДОСТОИНСТВА МЕТОДА ОБКАТКИ Одним инструментом можно изготов-лять зубья различной формы, изменяя относительное расположение инстру-мента и заготовки на станке. Обкатка по сравнению со способом копирования обеспечивает большую точность и производительность.

>СПОСОБЫ ОТДЕЛКИ ЗУБЬЕВ  а)  шлифование – производится методом копирования или обкатки шлифовальным СПОСОБЫ ОТДЕЛКИ ЗУБЬЕВ а) шлифование – производится методом копирования или обкатки шлифовальным кругом; б) шевингование – выполняется специальным инструментом шевер –шестерней или шевер-рейкой; в) притирка – производится с помощью специального чугунного колеса (притира)

>В зависимости от способа получения заготовки подразделяют зубчатые колеса на:    - В зависимости от способа получения заготовки подразделяют зубчатые колеса на: - литые; - кованые или штампованные; - изготовленные механической обработкой; - сварные

>СВАРНОЕ КОЛЕСО СВАРНОЕ КОЛЕСО

>ВАЛ - ШЕСТЕРНЯ Зубчатое колесо выполняют вместе с валом, если диаметр впадин зубьев незначительно ВАЛ - ШЕСТЕРНЯ Зубчатое колесо выполняют вместе с валом, если диаметр впадин зубьев незначительно отличается от диаметра вала

>КОЛЕСА ДИАМЕТРОМ МЕНЬШЕ 400 мм ИМЕЮТ ФОРМУ ДИСКА ( С ВЫТОЧКАМИ ИЛИ БЕЗ ВЫТОЧЕК). КОЛЕСА ДИАМЕТРОМ МЕНЬШЕ 400 мм ИМЕЮТ ФОРМУ ДИСКА ( С ВЫТОЧКАМИ ИЛИ БЕЗ ВЫТОЧЕК). ИХ ЧАЩЕ ИЗГОТОВ-ЛЯЮТ ИЗ ПОКОВОК

>КОЛЕСА ДИАМЕТРОМ БОЛЕЕ 400 мм ИЗГОТОВЛЯЮТ СО СПИЦАМИ РАЗЛИЧНОГО СЕЧЕНИЯ КОЛЕСА ДИАМЕТРОМ БОЛЕЕ 400 мм ИЗГОТОВЛЯЮТ СО СПИЦАМИ РАЗЛИЧНОГО СЕЧЕНИЯ

>КОЛЕСО СБОРНОЕ - БОНДАЖИРОВАННОЕ Зубчатый венец колеса изготавливают из высококачественной стали. Ступица изготовляется из КОЛЕСО СБОРНОЕ - БОНДАЖИРОВАННОЕ Зубчатый венец колеса изготавливают из высококачественной стали. Ступица изготовляется из менее дорогого материала (чугуна). Такое колесо выполняется с целью экономии дорогостоящих материалов

>МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС СТАЛИ   - Сталь углеродистая обыкновенного качества Ст5, МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС СТАЛИ - Сталь углеродистая обыкновенного качества Ст5, Ст6; - Качественная сталь марок 35, 40, 45, 50, 55; - Лигированная сталь марок 12ХНЗА, 30ХГС, 40Х, 35Х, 40ХН, 50Г; - Стальное литье 35Л, 45Л, 55Л. ЧУГУНЫ - Серый чугун марок СЧ12-28, СЧ15-32, СЧ18-36, СЧ21-40, СЧ28-48, СЧ36-56 - Высококачественный чугун марок ВЧ50-2, ВЧ60-2, ВЧ45-5 НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ - Текстолит, капрон, капролон и др.

>ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ЗУБЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС da1  и da2  - диаметры окружностей вершин ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ЗУБЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС da1 и da2 - диаметры окружностей вершин зубьев; df1 и df2 - диаметры впадин зубьев; dw1 и dw2 - диаметры начальных окружностей шестерни и колеса (для некоррегированных передач dw1 = d1 , dw2 = d2 ); d1 и d2 - диаметры делительных окружностей шестерни колеса; аw - межосевое расстояние

>Длина окружности  делительного диаметра d связана с числом зубьев z и шагом Р: Длина окружности делительного диаметра d связана с числом зубьев z и шагом Р: где - модуль зацепления; Р – окружной делительный шаг измеряется на дуге делительной окружности шестерни и колеса. Модули стандартизованы. Межосевое расстояние зацепления h = hf + ha = 2,25 m – высота зуба; hf = 1,25 m – высота ножки зуба; ha = m – высота головки зуба

>При работе в зацеплении находится  одновременно одна или две пары зубьев. При двух При работе в зацеплении находится одновременно одна или две пары зубьев. При двух парном зацеплении нагрузка на зуб снижается вдвое. Многопарность оценивается коэффициентом торцового перекрытия где L – длина линии зацепления; Рв – окружной шаг зубчатого колеса на основной окружности ПОЛЕ ЗАЦЕПЛЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ ПО РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗУБА

>У прямозубого колеса зубья касаются по прямой линии, параллельной оси вращения. Длина этой линии У прямозубого колеса зубья касаются по прямой линии, параллельной оси вращения. Длина этой линии равна ширине зуба в. Введено понятие – поле зацепления. Это прямоугольник со сторонами L и в. При вращении колес линии контакта зубьев движутся от точки В2 к точке В1 в направлении стрелки. На участках В2 q2 и В1q1 зацепляются две пары зубьев. На участке q1 q2 – зацепляется одна пара зубьев. На рисунке показан в этом случае характер изменения силы Fn , действующей на зуб при вращении зубчатого колеса

>СИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ  Силы в зацеплении определяют в полюсе зацепления СИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ Силы в зацеплении определяют в полюсе зацепления П, считая, что вся нагрузка (Fn) передается одной парой зубьев и сосредоточена по линии зацепления. Силы определяют при максимальном статическом нагружении внешними нагрузками без учета динамических нагрузок вызванных ошибками изготовления и деформацией деталей. Эти факторы учитывают коэффициентами при определении расчетной нагрузки на передачу.

>НАПРЯЖЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ЗУБЬЯХ И ХАРАКТЕР ИХ НАГРУЖЕНИЯ На линии контакта зубьев возникают контактные НАПРЯЖЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ЗУБЬЯХ И ХАРАКТЕР ИХ НАГРУЖЕНИЯ На линии контакта зубьев возникают контактные напряжения σн, распределенные по площадке контакта. У основания зуба от действия силы Fn возникают напряжения изгиба σF Эти напряжения изменяются во времени по прерывистому отнулевому циклу. Переменные напряжения приводят к усталостному разрушению зубьев

>Усталостное выкрашивание  2. Абразивный износ  3. Поломка зубьев  4. Заедание Усталостное выкрашивание 2. Абразивный износ 3. Поломка зубьев 4. Заедание ВИДЫ РАЗРУШЕНИЯ ЗУБЬЕВ

>УСТАЛОСТНОЕ ВЫКРАШИВАНИЕ (pitting) Наиболее распространенный вид повреждения для большинства хорошо смазываемых и защищенных от УСТАЛОСТНОЕ ВЫКРАШИВАНИЕ (pitting) Наиболее распространенный вид повреждения для большинства хорошо смазываемых и защищенных от загрязнений зубчатых передач Выкрашивание начинается на ножках вблизи полюсной линии, далее распространяясь на всю поверхность ножек

>Усталостный характер из-за действия повторно-переменных контактных напряжений. Усталостные трещины зарождаются на поверхности в результате Усталостный характер из-за действия повторно-переменных контактных напряжений. Усталостные трещины зарождаются на поверхности в результате концентрации напряжений из-за микронеровностей. Смазка заходит в микротрещины и под воздействием внешнего давления расклинивает трещины. Повторяясь, такие дефекты приводят к отслаиванию части металла. Установлено, что чем тверже поверхность зубьев и меньше шероховатость, тем большую нагрузку могут выдержать зубья без опасности возникновения выкрашивания. Более вязкое масло лучше гасит динамические нагрузки на зубья и, следовательно, уменьшает вероятность выкрашивания поверхности зубьев. Предотвращают усталостное выкрашивание расчетом на контактную выносливость рабочих поверхностей. ПРИЧИНА ВЫКРАШИВАНИЯ

>АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС изношенные  участки Характерен для открытых передач и закрытых с плохими уплотнениями, АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС изношенные участки Характерен для открытых передач и закрытых с плохими уплотнениями, работающих в среде, засоренной абразивом (горные, дорожные, строительные, сельскохозяйственные машины) Износ нарушает размеры и форму зубьев , вызывает повышение динамических нагрузок, понижение прочности и ведет к поломке

>ПОЛОМКА ЗУБЬЕВ Происходит из-за усталости материала вследствие многократно повторяющихся рабочих нагрузок. Под действием переменной ПОЛОМКА ЗУБЬЕВ Происходит из-за усталости материала вследствие многократно повторяющихся рабочих нагрузок. Под действием переменной нагрузки у основания зуба возникают переменные напряжения изгиба. В зоне максимальной концентрации напряжений на стороне растяжения А после определенного числа циклов нагружений могут возникать трещины и наступить поломка.. Поломки зубьев часто связаны с предварительным износом зубьев. Для исключения поломок зубья рассчитывают на изгиб.

>ЗАЕДАНИЕ ЗУБЬЕВ Результат местного молекулярного сцепления контактирующих поверхностей в условиях разрушения масляной пленки. Происходит ЗАЕДАНИЕ ЗУБЬЕВ Результат местного молекулярного сцепления контактирующих поверхностей в условиях разрушения масляной пленки. Происходит при значительных перегрузках или понижении вязкости смазочного материала.

>ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ Усталостная контактная проч-ность рабочих поверхностей зубьев.  Прочность зубьев ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ Усталостная контактная проч-ность рабочих поверхностей зубьев. Прочность зубьев при изгибе

>РАСЧЕТ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ НА КОНТАКТНУЮ ПРОЧНОСТЬ       РАСЧЕТ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ НА КОНТАКТНУЮ ПРОЧНОСТЬ σН ≤ σНР Цель расчета – определение размеров передачи при определенном материале и твердости поверхности зубьев. Выкрашивание зубьев начинается вблизи полюса. Поэтому расчетное напряжение определяют на линии контакта зубьев совпадающей с полюсом

>СХЕМА СЖАТИЯ ДВУХ ЦИЛИНДРОВ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ОСЯМИ  Приведенный радиус кривизны Формула Герца СХЕМА СЖАТИЯ ДВУХ ЦИЛИНДРОВ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ОСЯМИ Приведенный радиус кривизны Формула Герца