Конические зубчатые передачи. Устройство, назначение, область применения. Достоинства и недостатки. Силы, действующие в зацеплении. Расчет на контактную прочность

Конические зубчатые передачи состоят из 2-х конических косозубых колес, которые установлены на перекрещивающихся валах. Угол между геометр.осями валов конических передач м.б. в пределах 0…180°, но обычно он = 90°. Для конических зубчатых колес различают: делительные диаметры – внешний диам.de, средний dm, dm=d-b sinδ, где bψbdm1

Назначение, применение.

Конические зубчатые передачи служат для согласов. Скоростей работы двигателя и машины. Применяются конические косозубые передачи в ответственных случаях при средних и высоких скоростях.

Достоинства и недостатки

+ по сравнению с цилиндрами:

4. плавность работы

5. возможность выводить оба вала за пределы передачи

6. повышенная несущая способность

- 1. более низкий КПД

2. быстрее изнашиваются зубья.

Силы в зацеплении.

Т.к.силы трения малы, то силу F (давления) можно считать направленной по линии зацепления. Составляющие этой силы: в конической прямозубой: окруж. Ft; радиальная Fr и осевая Fa.

Fr = Ft tgw cosδ; Fa = Ft tgw sinδ

Ft = 2Т1 /dwm – средний начальный диаметр, dw – начальный угол профиля зуба, острый угол между касательной проф.зуба в данной точке и меньшей кратчайшего расстояния по пов-ти сечения от этой точке до оси зубчатого колеса.

Расчет на контактную прочность

Для проверки прочности по Конт-м напряжениям коническиз зуб.передач используют ф-лу Герца после преобр-й она имеет вид:

Сигма н = 470 * на корень квадр из ((U2+1)Кнβ Кнv)/ de2b < [σн]

Кнv – к-т динамической нагрузки

Кнβ – коэф-т неров-ти нагрузки

Если решить решить это уравнение отн-но внешнег делительного диаметра колеса получим проектную зав-сть

de2 = 165 * на корень кв. из (Т2 10³ U Кнβ)/ [σн]², где

[σн] – допускаемое напряжение

Ременные передачи. Классификация, назначение и область применения. Типы приводных ремней, их конструкции и материалы. Конструкция шкивов. Достоинства и недостатки. Определение усилий и напряжений, действующих в ременной передаче.

Ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и соединенных ремнем. Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивами и ремнем вследствие натяжения ремня.

Типы приводных ремней.

Типы приводных ремней.

1. по форме поперечного сечения: а)плоские; б) клиновые; в)поликленовые; г)круглые.

· Плоские ремни – в поперечном сечении имеют форму прямоуг-ка

· Клиновые – в сечении представляют собой трапецию, одеваются на шкив в спец.желоба

· Поликлиновые – плоские ремни с продольными клиновыми выступами –ребрами на раб.пов-ти вход-е в канавки шкивов.

2. по конструкции и материалам приводных ремней. К стандартным плоским относят:

· Прорезиненные ремни – состоят из нес-х слоев х/б ткани между которыми расположен слой вулканизированной резины.

· Кожаные ремни – из цельных полос кожи, сшитых или склеенных между собой.

· Хлопчатобумажные цельнотканые ремни – их ткут из х/б пряжи и пропитывают спец.составом

· Шерстяные – пропитывают составом из олифы.

· Полульняные

· Полиамидные – ткут из полиамидных нитей, они наиболее долговечны.

По конструкции различают также зубчатые ремни. Они сочетают преимущества плоских ремней и зубчатых зацеплений. Их изгот. Из маслостойких искусст-х материалов. Клиновые ремни изгот-т двух конструкций : кордтканевые (нес-ко слоев пррезиновой кордткани) и кордшнуровые (один слой кордшнура). Поликлиновые по конструкции подобны клиновым.

Класс-ция ременных передач.

1.плоскоременные; 2. клиноременные; 3.поликленоременные; г)круглоременные перед.

Назначение и применение

Рем.передачи применяют для передачи мощностей от электродвигателя, когда по конструктивным соображениям межосевое рас-е д.б. большим. Круглоременные передачи применяют в шв.машинах, настольных станках, различных приборах.

Достоинства и недостатки.

+ 1. простота констр-и, малая стоимость

2. возможность передачи мощности на большом рас-и

3. плавность, бесшумность

4. смягчение вибраций и толчков вследствие упругих вытяжек ремня

5. способность служить предохранительным звеном при перегревах.

- 1. большие габ.размеры

2. малая долговечность ремня

3. большие нагрузки на валы и подшипники от натяжения ремня

4. непост-во передаточного числа

5. неприменимость во взрывоопасных зонах из-за электролизации.

Конструкция шкивов.

Изготавливают из чугуна, стали, легких сплавов, пластмасс, дерева. Наружная часть шкива, на которой устанавливается ремень называется ободом, а центральная часть, насаживаемая на вал- ступицей. Обод со ступицей соединяется диском или спицами. Шкмвы м.б. разъемными и неразъемными.

Определение усилий и напряжения.

1. усилия в ветвях ремнявключают силы натяжения ведущей F1 и ведомой F2 ветвей ремня.

F1 - F2 = Ft, где Ft – окруж-я сила на ведущем шкиве.

F1 = F0 + 0,5 Ft, F2 = F0 - 0,5 Ft, где F0 – сила, действующая на ненагруженную передачу, Т=0

2. влияние центробежных сил, создающих дополнительное напряжение в ремне.

На выделенный элемент ремня действует сила F и F + dF, dС – ценробежная сила, dV-нормальная реакция шкива, dFf – сила трения. После математических преобразований получаем: F1/F2= е в степени fα, где е – основание натурального логарифма.

Сила давления на вал шкива:

Q = 2 F0 sin(α/2), где α –угол обхвата вала ремнем меньшего шкива.