Механические передачи. Зубчатые передачи. Червячные передачи

1. Лекция 2 Механические передачи

Зубчатые передачи.
Червячные передачи.

2.

Механические устройства, применяемые для передачи
энергии от источника к потребителю с изменением
угловой скорости или вида движения, называют
механическими передачами
p1, n1, T1
u, η
p2, n2, T2
Двигатель
Передача
Исполнительный механизм
p – мощность, n - частота вращения,
T – крутящий момент, u – передаточное отношение,
η – кпд

3.

Классификация механических передач:
По способу передачи движения :
1) трением (фрикционные, ременные);
2) передачи зацеплением (зубчатые, червячные,
винтовые, цепные)
По способу соединения звеньев передачи :
1) передачи непосредственного контакта
(зубчатые, червячные, винтовые, фрикционные);
2) передачи гибкой связью (ременные, цепные).

4.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
- мощность на входе Р1 и на выходе Р2 , кВт
- частота вращения входного и выходного валов n1, n2 , об/мин
- коэффициент полезного действия η
P
2
1 2 ... n
P1
- передаточное отношение i: i 1 n1
2 n 2
i i1 i2 ... i n

5.

Зубчатые передачи
• Цилиндрические
зубчатые
передачи
применяются для передачи вращения между
валами с параллельными осями.
внешнего зацепления.
внутреннего зацепления.

6. Напряжения в зубьях

При передаче крутящего момента на зуб действует нормальная к
поверхности эвольвенты сила Fn.
В результате упругих деформаций зубьев между ними появляется
площадка контакта, по которой распределены контактные
напряжения σH. Индекс Н характеризует контактные напряжения.
У основания зуба действуют напряжения изгиба σF. Индекс F
характеризует напряжения изгиба.

7.

Основные виды повреждения зубьев
Повышению контактной
прочности зуба
способствуют:
увеличение межосевого
расстояния и ширины зуба,
повышение твердости
поверхностей зубьев,
уменьшение шероховатости
поверхностей зубьев.
Для уменьшения износа
улучшают условия смазки,
повышают твердость и
снижают шероховатость
поверхности зуба.
Для предупреждения
заедания используют
теплостойкие стали и
масла с
повышенной вязкостью
и противозадирными присадками.

8. Виды расчетов зубчатых передач

Основой для расчета на прочность цилиндрических
зубчатых передач является ГОСТ 21354-87, в
соответствии с которым выполняются следующие виды
расчетов:
•Расчет на выносливость
напряжениям.
по
контактным
•Расчет на выносливость по напряжениям изгиба.
•Расчет на действие пиковых нагрузок.

9.

Конические зубчатые передачи
Конические зубчатые колеса
применяют в передачах с пересекающимися осями валов. Наибольшее распространение получили ортогональные передачи с межосевым углом Σ=90º
По типу зубьев различают передачи с
прямыми, косыми и криволинейными зубьями

10.

Основные параметры конической передачи
Стандартизованы два основных параметра:
- внешний делительный диаметр колеса de2
- передаточное число u.
Для повышения износостойкости зубьев используется радиальное смещение,
при котором шестерню выполняют с положительным смещением, а колесо с
равным ему по величине отрицательным смещением х1= - х2
Расчет конических передач сводится к расчету эквивалентных
цилиндрических передач (аналогичен)

11.

Достоинства и недостатки
зубчатых передач
Достоинства:
- возможность передачи практически любых мощностей (до 50000 кВт и более)
при весьма широком диапазоне окружных скоростей (до 30...150 м/с);
- постоянство передаточного отношения;
- компактность, надежность и высокую усталостную прочность передачи;
- высокий КПД (95-98 %)) при высокой точности изготовления и монтажа,
низкой шероховатости рабочей поверхности зубьев, жидкой смазке и передаче
полной мощности;
- простоту обслуживания и ухода;
- сравнительно небольшие силы давления на валы и их опоры;
- возможность изготовления из самых разнообразных материалов,
металлических и неметаллических.
Недостатки:
- ограниченность передаточного отношения;
- является источником вибрации и шума, особенно при низком качестве
изготовления и монтажа и значительных скоростях;
- при больших перегрузках возможна поломка деталей;
- относительная сложность изготовления высокоточных зубчатых колес.

12.

ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
применяют для передачи движения между перекрещивающимися валами.
Классификация
По форме внешней поверхности червяка
- с цилиндрическим червяком
- с глобоидным червяком

13.

По форме профиля резьбы червяка
- архимедов червяк
- конволютный червяк
- эвольвентный червяк

14.

По направлению линии витка червяка
- с правым
- с левым
направлением
нарезки
По расположению червяка относительно колеса
- с нижним
- с боковым
- с верхним
расположение
м червяка

15. Основные параметры передачи с цилиндрическим червяком

модуль m, (m = p/π, где р - шаг)
коэффициент диаметра червяка q (q = d1 / m),
передаточное число u,
межосевое расстояние aw
число заходов червяка z1.
.
Модуль и коэффициент диаметра червяка выбирают по ГОСТ 19672–74,
межосевое расстояние и передаточное число – по ГОСТ 2144–76.

16.

Основные виды разрушений и повреждений в
червячных передачах:
Критерии работоспособности и расчета:
Расчет на контактную прочность зубьев - основной.
Расчет на изгибную выносливость зубьев – проверочный

17. Достоинства и недостатки червячных передач

Достоинствами червячных передач являются:
- возможность получения больших передаточных чисел
(от 8 до 80),
- плавность и бесшумность работы,
- возможность реализации самотормозящих передач.
К основным недостаткам относятся:
-низкий КПД,
- необходимость применения для колес дорогостоящих
антифрикционных материалов,
- большие осевые нагрузки на валы и опоры.

18. Лекция 3 Механические передачи. Валы и оси.

Ременные передачи.
Цепные передачи.
Валы и оси.