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
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 |
(Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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