Детали машин и основы конструирования

Детали машин курсовая
  • Виды механического изнашивания
  • Механическая передача
  • Кинематические и силовые зависимости
  • Зубчатая передача
  • Сравнительная оценка зубчатых зацеплений
  • Гиперболоидная зубчатая передача
  • Геометрические параметры эвольвентного зацепления
  • Кинематические характеристики цилиндрических передач
  • Степени точности и виды сопряжений зубчатых передач
  • Различают два вида потери работоспособности зубчатых передач
  • Нагрузка, допускаемая по контактной прочности зубьев
  • Проектный расчет на контактную выносливость
  • Проверочный расчет на выносливость при изгибе
  • Конические зубчатые передачи
  • Силы в зацеплении
  • Червячные передачи
  • Точность изготовления червячных передач
  • Критерии работоспособности и расчета
  • Ременная передача состоит из двух шкивов
  • Кинематические параметры ременных передач
  • Силы и силовые зависимости
  • Расчет ременных передач по тяговой способности
  • Цепная передача
  • Выбор основных параметров цепных передач
  • Силы в цепной передаче
  • Проектирование новой машины
  • Расчетные схемы валов и осей
  • Расчет валов на сопротивление усталости
  • Общие указания к выбору подшипников качения
  • Подшипник скольжения
  • Приводные муфты
  • Зубчатые муфты
  • Цепные муфты
  • Рабочие нагрузки на шарниры, валы и опоры
  • Основные требования к оформлению расчётно–пояснительной записки
  • Чертёж цилиндрического зубчатого колеса редуктора
  • Основные принципы проектирования
  • Выбор материала деталей машин и связь с технологией изготовления
  • Определяют геометрические параметры передачи
  • Проверка зубчатой передачи на выносливость
  • Расчёт червячных передач
  • Расчёт коэффициента нагрузки для червячных передач
  • Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников
  • Пластичные смазочные материалы
  • Выполнение компоновочных чертежей редуктора
  • Пример выполнения курсового проекта
  • Предварительный расчёт валов редуктора
  • Проверка прочности шпоночных соединений
  • Заклепочное соединение относится к неразъемным соединениям.
  • Расчет соединяемых деталей (листов)
  • Материалы заклепок и допускаемые напряжения
  • Резьбовые соединения
  • Расчет резьбовых соединений, включающих группу болтов
  • Нагрузка соединения раскрывает стык деталей
  • Клеммовые соединения
  • Материалы резьбовых изделий и допускаемые напряжений
  • Зубчатые передачи
  • Расчет передач на сопротивление усталости при изгибе
  • Конструктивные и эксплуатационные методы повышения износостойкости деталей машин
  • Замена в узлах машин трения скольжения трение качения
  • Червячные передачи
  •  

    ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

    Основные характеристики. Достоинства и недостатки

    Зубчатая передача – это механизм, в котором движение передается и преобразуется за счет зацепления зубьев.

    Передача вращательного движения с изменением угловых скоростей и вращательных моментов осуществляется парой зубчатых колес. В машиностроении колесо с меньшим числом зубьев называется шестерней, в приборостроении – трибом. Большее из колес, входящих в зацепление, называется колесом. У зубчатого колеса условно различают тело или основание (диск со ступицей) и зубчатый венец, отделяемый от тела поверхностью впадин зубьев.

    Зубчатые передачи поменяются в большинстве машин и приборов в широком диапазоне мощностей (до 300 МВт), скоростей (до 200 м/с), вращательных моментов (до 107 Н·м) и передаточных отношений.

    Достоинства:

    – высокая нагрузочная способность при малых габаритах;

    – высокая долговечность и надежность в работе;

    – постоянство передаточного отношения (отсутствие проскальзывания);

    – возможность применения в широком диапазоне мощностей (до 300 МВт), скоростей (до 200 м/с), вращательных моментов (до 107 Н·м) и передаточных отношений.

    Недостатки:

    – необходимость высокой точности изготовления и монтажа;

    – сравнительно сложная технология изготовления;

    – значительный шум и большие динамические нагрузки при высоких скоростях (за исключением гиперболоидных зубчатых передач).

    В зубчатых передачах общего назначения окружные скорости могут достигать значений до 20-30 м/с. В гиперболоидных зубчатых передачах высокой точности изготовления окружные скорости достигают значений до 50 м/с. В конических и цилиндрических зубчатых передачах высокой точности наибольшие окружные скорости (до 200 м/с) допускают цилиндрические косозубая и шевронная передачи, наименьшие (до 75 м/с) – коническая прямозубая передача.

    КПД цилиндрических и конических зубчатых передач лежит в пределах 97 – 99,5 %. КПД гиперболоидных зубчатых передач лежит в более широких пределах (50 – 98 %).

    Наибольшей нагрузочной способность обладают косозубая и шевронная зубчатые передачи.

    Передаточные отношения цилиндрических и конических зубчатых передач могут достигать значений до 7 (10), а в шевронной цилиндрической передаче – до 20. Более высокие передаточные отношения среди силовых передач (до 100) имеют гиперболоидные зубчатые передачи.

    Классификация зубчатых передач

    Классификации зубчатых передач строится по приведенным ниже геометрическим и функциональным особенностям.

    По взаимному расположению осей различают следующие типы зубчатых передач:

    – цилиндрические (оси колес параллельны);

    – конические (оси колес пересекаются);

    – гиперболоидные (оси колес перекрещиваются), к которым относятся червячные, цилиндрические винтовые, конические гипоидные и спироидные передачи.

    По характеру движения осей колес различают следующие типы зубчатых передач:

    – рядовые (геометрические оси всех зубчатых колес неподвижны);

    – планетарные (имеются зубчатые колеса с подвижными осями).

    По относительному расположению поверхностей вершин и впадин зубьев различают следующие типы зубчатых передач:

    – передачи внешнего зацепления;

    – передачи внутреннего зацепления;

    – зубчато-реечные передачи.

    В зубчато-реечных передачах зубчатой рейкой называют колесо, радиус которого равен бесконечности, поэтому передаточное число данной передачи равно бесконечности при ведущей шестерни:

    ,

    где ,  – радиусы начальных окружностей, соответственно, шестерни и колеса.

    Зубья рейки имеют трапециидальный профиль. Передача предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

    По направлению (расположению образующей линии) зубьев различают следующие типы зубчатых передач:

    – передачи с прямыми зубьями (прямозубые цилиндрические и конические передачи);

    – передачи с винтовыми зубьями.

    Колеса прямозубых передач имеют прямые линии зубьев. Косые зубья цилиндрических передач являются разновидностью винтовых зубьев.

    По рабочим профилям зубьев колес различают следующие типы зубчатых передач:

    – передачи с эвольвентным зацеплением;

    – передачи с циклоидальным зацеплением;

    – передачи с зацепление Новикова (передачи с круговыми зубьями).

    Наибольшее распространение получил эвольвентный профиль зуба, предложенный Эйлером в 1760 году. Он обладает рядом технологических и эксплуатационных преимуществ. Круговой профиль зуба предложен М.Л. Новиковым. По сравнению с эвольвентным профилем круговой профиль зуба позволяет повысить нагрузочную способность зубчатых передач.

    Требования, предъявляемые к зубчатым передачам

    К зубчатым передачам предъявляются следующие требования.

    1) Постоянство передаточного отношения – основное требование, предъявляемое к зубчатым передачам.

    Этому требованию удовлетворяют две взаимоогибаемые кривые, образующая нормаль которым в текущей точке касания С проходит через полюс зацепления Р, не меняющий на линии центров О1О2 своего положения (рис. 3.1). Передаточное отношение в данном случае определяется следующими выражениями:

    . (3.1)

    Зависимости (3.1) являются математической записью основной теоремы зацепления, которая звучит следующим образом: нормаль в точке касания элементов высшей пары качения и скольжения делит линию центров на части, обратно пропорциональные угловым скоростям.

    Рис. 3.1. Схема зубчатого

     зацепления

    Рис. 3.2. Эвольвентное зацепление

    Существует множество взаимоогибаемых кривых, удовлетворяющих условию (3.1), которые можно было бы использовать для образования профилей зубьев, например, циклоида, эпи- и гипоциклоиды, эвольвента круга.

    2) Простота образования профилей зубьев при изготовлении.

    3) Взаимозаменяемость колес.

    4) Возможность изменения межосевого расстояния без изменения передаточного отношения.

    5) Минимальный износ.

    6) Плавность и бесшумность работы.

    На главную