Файл: Подсолонко, В. А. Технико-экономическая информация в управлении металлургическим предприятием.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 75

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

зубьев, возможность изменения в определенных границах меж­ центрового расстояния передачи без нарушения правильности

зацепления зубчатых

колес. Профили зуба эвольвентного

за ­

цепления образуются

двумя симметричными эвольвентами.

 

Эвольвентой называется кривая, описываемая какой-либо

точкой,

лежащей на прямой линии (например, точкой Б

на

рис.

4 2 ,6 ),

перекатываемой по окружности йез скольжения.

Перека­

тываемая по окружности прямая

называется производящей

пря­

мой, а

окружность, по которой

перекатывается производящая

прямая,- основной окружностью.

Единственным параметром, определяющим эвольвенту, явля­

ется диаметр основной окружности, так как каждой данной ок­ ружности соответствует только одна определенная эвольвента.

Основные названия и обозначения элементов эвольвентного зуб­

чатого зацепления даны на рис.4 2 ,в .

 

Из вышеизложенного следует, что

производящая прямая

(общая нормаль NN) является линией

зацепления, то-есть

геометрическим местом точек касания

профилей сопряженных

зубьев. Окружность, ограничивающая выступы зубьев, называ­ ется окружностью выступов, а окружность, ограничивающая впадины зубьев, называется окружностью впадин. Угол между линией зацепления и касательной к начальным окруж­ ностям в полюсе зацепления называется углом зацепления.

Часть зуба между окружностью выступов и начальной окружностью называется головкой зуба; часть зуба между начальной окруж­ ностью и окружностью впадины называется ножкой зуба.

Расстояние между одноименными профилями смежных зубьев,

измеренное по дуге начальной окружности, называется шагом зацепления . Окружность зубчатого колеса, на которой шаг

192


зацепления t равен своему теоретическому значению, то-есть

шагу зуборезного инструмента, называется делительной (на рис.

42,в , совпадает с начальной), обозначается

буквой d 3 .

Для косых и шевронных (рис.42,г) зубьев

различают: ~ts -

торцовый шаг, измеряемый соответственно форме зубчатого к6-

леса по делительному цилиндру или делительному конусу

в

тор­

цовой плоскости зубьев;

 

t n

-

нормальный

шаг,

измеряемый

по

делительному цилиндру или делительному конусу в плоскости

нормального сечения зубьев. На рисунке видно,

что 't’n = ^ s^ oSP

 

Отношение шага зацепления

“Ь

к числу

“оГ

называется моду­

лем зацепления и обозначается буквой гл . Таким образом,

 

имеет ту же размерность,

 

что

и шаг

зацепления

(мм), и являет­

ся

величиной стандартной

(W

=

I ;

1 ,2 5 ; 1 ,5 ;

2; 3; 4 ;

5

мм и

т .д .) в

диапазоне от 0,5

до 100 мм. Модуль зацепления

являет­

ся основной характеристикой размеров зубьев зубчатых и

чер­

вячных колео.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина делительной окружности зубчатого

колеса: 7Гс(д=2± ,

где

Z

- число зубьев

зубчатого

колеса.

Откуда диаметр

дели­

тельной

окружности:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

db = 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, можно сказать, что делительной

окружностью зуб­

чатого

колеса является

такая,

диаметр которой равняется

про­

изведению числа

зубьев

 

z

на модуль

зацепления т .

 

 

 

Для кооых и шевронных колес

различают

торцовый модуль

 

 

 

;

и нормальный модуль

т п

-

.

 

 

 

Угол наклона

зубьев

р (рис.42,г)

на делительном

цилиндре

принимают для-косозубых колес от 8 до 15°

и для шевронных ко­

лес

от

25 до 40°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

193


Материалы зубчатых колес

и виды их разрушения.

 

Основными материалами для

изготовления зубчатых

колес

являеются стали, подвергнутые термообработке. Различают зуб­ чатые колеса с твердостью, по Бринеллю, меньше 350 НВ (нор­

мализованные, улучшенные или закаленные) и зубчатые колеса

с твердостью больше 350 НВ (зак ленные, цементированные,азо­

тированные и цианированные). Шестерни изготовляют из ка­

чественных углеродистых сталей марок 40, 45, 50, 50Г или ле­

гированных 40Х,

40ХН, 35МА

и др. Для цементируемых

колес

используют сталь 15 или 20,

или легированную сталь

марок

I5X, 20Х, I5XA,

20ХА и др.

Углеродистые и легированные ота-

ли с содержанием углерода 0 ,3 - 0 ,5% подвергают поверхностной закалке, сущность которой состоит в том, что нагретую током

высокой частоты поверхность зубцов подвергают быстрому ох­

лаждений. Зубцы колес больших габаритов и модуля нагревают ацетиленовым пламенем при помощи специальной горелки. Струю охлаждающей жидкости подают вслед за факелом горелки. Литые стальные колеса изготовляют из углеродистой стали. Чугунные колеса находят применение в тихоходных открытых зубчатых передачах, что объясняется их низкой нагрузочной способно­ стью. Неметаллические зубчатые колеса в некоторых случаях выгодно конкурируют с металлическими, поскольку лучше вос­

принимают ударную нагрузку, меньше изнашиваются и беошумны.

Такие пластмассовые колеса изготовляют, главным образом, из древесно-слоистых пластиков, текстолита и полиамидов (нейло­ на и капрона).

Если зубчатая передача неправильно рассчитана или смон­

тирована,

она выходит из строя вследствие разрушения

на­

ружных поверхностей зубьев или вследствие поломки хотя

бы

одного из

них. Это случаемся редко. Чаще происходит порча


поверхностей зубьев от абразивного износа, или от так назы-

ваеиого заедания, или от выкрашивания. Абразивный

изноо

начинается при попадании в смазку частиц песка или

пыли,а

в дальнейшем увеличивается попадающими в смазку продуктами

износа. Такой вид разрушения зубьев наблюдается только в

открытых передачах, смазываемых консистентной смазкой.

В надежно закрытых и хорошо смазанных жидкой смазкой пе­ редачах наблюдаются другие виды износа. Заедание происходит

в результате разрыва масляной пленки и непосредственного ка­ сания поверхностей зубьев при больших удельных давлениях.

Выступы микроскопических неровностей быстро разогреваются до

высокой температуры теплом, в которое переходит работа сил трения, и от поверхностей зубьев отрываются мельчайшие части­

цы. Для предупреждения заедания используют специальные сорта смазки. Наиболее распространенным видом разрушения поверхнос­

тных слоев зубьев является выкрашивание мелких частиц в ре­ зультате образования трещин усталости в поверхностном слое.

В дальнейшем трещины увеличиваются вглубь под острым углом.

Силы в зацеплении зубчатых колес.

 

 

Их принято прикладывать в

полюсе зацепления.'При этом

 

суммарная сила Q.

(трение не

учитывается)

раскладывается

на

окружную Р, радиальную Т и осевую S (на

рисЛ 2, а , осевая

сила не показана,

так как она приложена в

полюсе перпендику­

лярно плости чертежа, т .е . вдоль осей зубчатых колес). Такое

разложение удобно

при расчете

валов

и

опор. По заданным ве-

 

 

011

и

через

нее

выражают все

другие

личинам определяют Р =

составляющие. Для прямозубой цилиндрической передачи:

Т = P i g ^ .

;

5 = 0;

а

 

 

 

Для косозубой

(рис.^3,6) и шевронной цилиндрической

передачи:

195


196

р = 4 г ; Т = Р Й | ; s

= P - % j aG; = -c J

l c £ >

 

Осевая сила возрастает с

увеличением j2>

. Наличие

в

за ­

цеплении осевых сил, которыми дополнительно

нагружаются

опо­

ры валов, является недостатком косозубых колес.

Этот

недос­

таток устраняется в шевронной передаче, которая

подобна

сдвоенной косозубой передаче о противоположным направлением

зубьев (р и сЛ 2 ,г). Осевые силы здесь уравновешиваются на са­

мом зубчатом колесе.

Конические зубчатые колеса используют в передачах, у ко­

торых оси залов

пересекаются под некоторым

углом

$

(рисЛЗ,

в ) . Чаще встречаются

передачи с

углом 8 =

90°. Как видно

из

рисунка, где силы изображены приложенными к шестерне,

по

нормали к зубу действует сила GL , которая раскладывается

на

окружную F и Т1

. В

свою очередь Т1 раскладывается

на ради­

альную Т

и осевую ^. Здесь:

 

 

 

 

 

 

f =

. q

 

P t3^ T =

P *3JLCos

; S

= p

y 5;н£

Подчеркиваем, что для колеса ,5

будет

радиальной, а

Т -

осе­

вой силой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л Е К Ц И Я

3 9

 

 

 

 

 

РАСЧЁТ ОТКРЫТЫХ И ЗАКРЫТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПРЯМОЗУБЫХ

ЗУБЧАТЫХ

 

 

 

ПЕРЕДАЧ

 

 

 

 

 

 

Наиболее опасными и распространенными видами разрушения

зубьев являются их поломка и выкрашивание рабочих поверхнос­ тей. В то же время нет пока достаточно обоснованных методов

расчета зубьев на абразивный износ и на заедание, поэтому

расчет зубьев зубчатых колес производят на изгиб и на контак­

тную прочность. Причем открытые зубчатые передачи рассчиты­ вают только на изгиб,а закрытые зубчатые передачи рассчи-

197