Технические требования на чертеже редуктора расчёт цилиндрических зубчатых передач Расчёт зубьев червячного колеса Пример выполнения курсового проекта Расчет резьбовых соединений Зубчатые передачи Червячные передачи

Курсовой проект по дисциплине "Детали машин"

Зацепление Новикова по сравнению с эвольвентным зацеплением обладает следующими преимуществами:

– повышенная несущая способность благодаря большим приведенным радиусам кривизны и, соответственно, меньшим удельным контактным давлениям;

– меньшая чувствительность к перекосам;

– меньше потери мощности на трение и выше КПД благодаря меньшему скольжению в зацеплении.

В зацеплении Новикова контакт зубьев перемещается не по рабочему профилю (по высоте зуба) как в эвольвентном зацеплении, а по длине зуба. Это позволяет очерчивать профили зубьев несопряженными кривыми, в частности дугами окружностей с близкими радиусами кривизны при внутреннем касании.

Линия зацепления расположена параллельно осям колес, а не в плоскости их вращения. Так как начальный контакт зубьев осуществляется только в одной точке (коэффициент торцевого перекрытия ), то для обеспечения непрерывности зацепления передачи Новикова выполняются только косозубыми (с винтовыми зубьями) с углом наклона зуба  и коэффициентом осевого перекрытия  > 1.

Различают передачи Новикова с одной и двумя линиями зацепления. В передаче с одной линией зацепления профиль зуба шестерни выполняется, как правило, выпуклым, а профиль зуба колеса – вогнутым. Контактная прочность данных передач в 1,4 – 1,5 раза выше по сравнению с передачами эвольвентного зацепления тех же габаритов. С другой стороны, эти передачи чувствительны к изменению межосевого расстояния.

В передачах Новикова с двумя линиями зацепления головки зубьев обоих колес выполняются выпуклыми, а ножки зубьев – вогнутыми. Нагрузочная способность данных передач в 1,7 раза выше по сравнению с передачами эвольвентного зацепления тех же габаритов. Данные передачи не чувствительны к погрешностям межосевого расстояния.

Для нарезания выпуклых и вогнутых зубьев требуются разные инструменты. Зубья передач с двумя линиями зацепления нарезаются одним инструментом.

3.5. Основные сведения о гиперболоидных зубчатых передачах

Гиперболоидная зубчатая передача – это зубчатая передача со скрещивающимися осями, аксоидные (начальные) поверхности зубчатых колес которой представляют собой гиперболоиды вращения, касающиеся друг друга по прямой линии  (рис. 3.4).

.

Рис. 3.4. Схема гиперболоидного зацепления

 

Рис. 3.5

а – гипоидная передача;

б – спироидная передача

Достоинством всех передач с перекрещивающимися осями является плавность работы.

В винтовых цилиндрических передачах начальной поверхностью является средняя часть гиперболоида (колеса 1" и 2"). В конических гипоидных передачах начальной поверхностью является расширяющаяся часть гиперболоида (например, колеса 1' и 2'), причем, чем дальше от среднего сечения выбраны части гиперболоидов, тем предпочтительнее будет передача с точки зрения износа и КПД.

Создание теоретически правильных гиперболоидных колес связано со значительными трудностями. Поэтому для упрощения изготовления колес гиперболоиды заменяют цилиндрами в винтовых передачах и усеченными конусами в гипоидных передачах.

Вследствие такой замены начальный контакт в цилиндрических винтовых механизмах становится точечным. Это вызывает значительные удельные давления, а, следовательно, пониженную несущую способность передачи. Кроме того, в винтовых механизмах значительные скорости скольжения, приводящие к повышенному износу зубьев и повышенным потерям мощности в зацеплении, а, следовательно, пониженному КПД.

В цилиндрической винтовой передаче в зацепление входят два косозубых цилиндрических колеса с одинаковым направлением наклона зубьев. Угол перекрещивания осей обычно составляет 90 °.

Гипоидные передачи обладают повышенной несущей способностью благодаря контакту зубьев, близкому к линейному, имеют меньшие скорости скольжения по сравнению с цилиндрическими винтовыми передачами.

Конические спироидные передачи имеют большее гипоидное смещение геометрической оси шестерни (ГСО) по сравнению с коническими гипоидными передачами (рис. 3.5). Шестерня спироидной передачи представляет собой винт с постоянным шагом и углом наклона боковой поверхности. Из-за трудностей нарезания зубьев передаточное число спироидной передачи должно быть не менее 9. Спироидная передача занимает промежуточное положение между гипоидной и червячной передачами.

Червячная передача является частным случаем цилиндрической винтовой передачи, а, следовательно, имеет те же недостатки. Для повышения несущей способности передачи зубья червячного колеса выполняют вогнутыми, охватывающими червяк в пределах угла  (рис. 3.6). Благодаря этому контакт зубьев червячного колеса с витками червяка становится линейным и снижаются удельные контактные давления.

 

Рис. 3.6

Рис. 3.7

Несущую способность червячной передачи можно повысить, если нарезание витков червяка производить не на цилиндрической поверхности, а на поверхности вращения, образованной дугой  с центром в точке  на оси вращения червячного колеса (рис. 3.7). Эта поверхность называется глобоидой (тороидой), а зацепление называется глобоидным (тороидным). Несущая способность червячной передачи с глобоидным червяком по сравнению с передачей с цилиндрическим червяком повышается благодаря большему числу зубьев червячного колеса, входящих в зацепление с витками червяка.

Кинематические и силовые зависимости При кинематическом и силовом расчете привода используют зависимости, приведенные ниже.

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.

Требования, предъявляемые к зубчатым передачам

Геометрические параметры эвольвентного зацепления Для обеспечения постоянства мгновенного передаточного отношения зубья шестерни и колеса должны иметь сопряженные профили. Это достигается нарезанием зубьев инструментом на основе исходного контура.

Кинематические характеристики цилиндрических передач эвольвентного зацепления Передаточное число. Передаточное число цилиндрических зубчатых передач определяется через отношение частот вращения или угловых скоростей, как для других типов передач, а также через отношение чисел зубьев колеса и шестерни:

Модификация профилей зубьев увеличивает преимущества эвольвентного зацепления, обеспечивая уменьшение минимально допустимых чисел зубьев, повышение изгибной и контактной прочности, повышение износостойкости и стойкости против заедания, повышение плавности работы. Модификация применяется в основном для прямозубых передач. Для косозубых передач она в основном используется для вписывания в стандартное межосевое расстояние и при малых числах зубьев шестерни.

 


Проверочный расчет на выносливость при изгибе