Геометрические параметры ременной передачи

Для ограничения напряжения изгиба sи минимальное значение диаметра меньшего шкива dmin регламентировано стандартом для каждого типа ремня (см. справочную литературу).

Для клиновых ремней d₁» 1,2 dmin.

У передач с плоским ремнем для меньшего шкива рекомендуют 70 при v = 50... 100 м/с.

Минимальное межосевое расстояние:

в плоскоременных передачах а_min= (1,5... 2)(d₁+d₂);.

в клиноременной (на основании практики) а_min= 0,55(d₁+d₂)+h;

Максимальное amax по экономическим соображениям (увеличение габаритов и стоимости ремней) и для предотвращения поперечных колебаний ограничивают:

a_max= (1,5...2)(d₁+d₂);

Требуемая длина ремня при заданными межосевым расстоянии а и угле обхвата a:

угол обхвата меньшего шкива:

34. КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И РАСЧЕТА ПЕРЕДАЧ ЗАЦЕПЛЕНИЯ НОВИКОВА. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ, МАТЕРИАЛЫ. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ.

Была разработана в 1954 году М.Л. Новиковым зубчатое зацепление с круговым профилем зуба.

Обладая рядом положительных качеств, в первую очередь повышенной нагрузочной способностью, передача Новикова получила широкое распространение. В СНГ они стандартизированы ГОСТ 15023 — 76.

Контактные напряжения в передаче Новикова значительно меньше, так как контакт выпуклых эвольвентных профилей заменен контактом выпуклого и вогнутого профиля с малой разницей радиусов кривизны. Для сохранения непрерывности зацепления передачи Новикова выполняют косозубыми.

Коэффициент перекрытия определяют по формуле: . Если линия зацепления располагается за полюсной линией, то зацепление называют заполюсным, если до полюса — дополюсным. Одна и та же пара колес может быть заполюсным и дополюсным в зависимости от того какое из них является ведущим. Признаком заполюсного зацепления является выпуклый профиль у ведущего зуба и вогнутый у ведомого и наоборот у дополюсного — вогнутый у ведущего и выпуклый у ведомого. Очевидно можно выполнить зубья так, чтобы одна часть их профиля была выпуклой, а другая вогнутой. Тогда они могут зацепляться и за полюсом и до полюса.

Так был разработан вариант дозаполюсного зацепления, которое имеет две линии зацепления. При этом в два раза увеличивается число точек контакта зубьев. В таких передачах зубья шестерни и колеса имеют одинаковый профиль: выпуклый у головки и вогнутый у ножки, что позволяет нарезать оба колеса одним инструментом — поэтому дозаполюсное зацепление считают предпочтительным.

С зацеплением Новикова изготавливают не только не только цилиндрические но и конические колеса.

Основное достоинство передачи Новикова — повышенная нагрузочная способность на контактную прочность — при НВ £ 350, она примерно в 1,5... 1,7 раза больше, чем у аналогичных по размерам и материалу эвольвентной косозубой передачи.

Недостатки передачи Новикова — это повышенная чувствительность к изменению межосевого расстояния, сравнительно сложный исходный контур инструмента (ГОСТ 15023 — 76), некоторое снижение износной прочности по сравнению с эвольвентной.

Основные геометрические параметры.

Колеса передачи Новикова нарезают обычно без смещения.

дозаполюсное зацепление

b = 10...22°; ha*=0,9; c*=0,15;

Критерии работоспособности и расчета.

Без учета деформации и приработки контакт зубьев в передаче Новикова осуществляется в точке, а не по линии, как у эвольвентных передач. Однако малая разность радиусов кривизны косых зубьев в другой перпендикулярной плоскости приводит к тому, что под нагрузкой точечный контакт переходит в контакт по пятну, поэтому площадь контакта, а следовательно и нагрузочная способность по контактным напряжениям больше.

Точечный, а не линейный контакт приводит к пониженной прочности на изгиб, при этом опасно зацепление вблизи торцов. Поэтому рекомендуют выполнять коэффициент перекрытия eb ³ 1,3 при котором по краям зубьев обеспечивается двухпарное зацепление. Точечный (теоретический) контакт делает передачи Новикова менее чувствительными к перекосам, чем передачи с линейным контактом. Но они более чувствительны к изменению межосевого расстояния.

Таким образом основными критериями работоспособности и расчета передач Новикова является прочность по контактным и изгибным напряжениям.

Способы повышения прочности. Увеличение числа пятен контакта применением дозаполюсного зацепления и увеличение коэффициента перекрытия. Увеличение площади пятен контакта путем уменьшения разности радиусов r1 и r2 Применение колес с малым числом зубьев, что приодном и том же диаметре равнозначно увеличению модуля m и повышению прочности по напряжению изгиба z1= 13... 20.

Материалы. Для передач Новикова применяют те же материалы, что и для эвольвентных. Однако здесь не следует применять материалы с высокой твердостью так как уменьшается способность к приработке, что не приводит к существенному повышению нагрузочной способности.

Расчет на прочность. Условия контакта зубьев в передаче Новикова существенно отличается от условия контакта по Герцу. Поэтому расчет передачи Новикова по контактным напряжениям, определяемым зависимостями Герца применяют условно.

Определение расчетной нагрузки q и приведенного радиуса кривизны rпр. намного сложнее.

Разработан ГОСТ 15023 — 76 расчета передач Новикова по контактным напряжениям:

по напряжениям изгиба:

где d1; Eпp; T1; z1; u; KHv; KFv; mn; eb; [sH]; [sF] те же, что и для эвольвентных передач,

e¢b — ближайшее целое число в значении eb; KH— коэффициент зависит от угла b; y — коэффициент зависит от De = eb — e¢b; YF — коэффициент формы зуба зависит от эквивалентного числа зубьев

35. КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ.

Характерными видами разрушения подшипников качения являются: износ, усталостное выкрашивание, пластические деформации, разрушение сепараторов, колец и тел качения.

Изнашиванию подвержено более половины всех эксплуатирующихся подшипников. Основная его причина - абразивное вследствие частиц, заносимых в узлы трения из окружающей среды. Борьба с износом ведется путем совершенствования уплотнений и смазки.

Усталостное выкрашивание связано с расклинивающим действием масла, попадающего в микротрещины усталости, которые появляются после определенного числа циклов переменных и напряжений. Оно в большинстве случаев начинается на дорожках качения внутренних колец, где действуют максимальные контактные напряжения (у сферических подшипников - на наружных цапфах), наблюдается и на телах качения. Из-за выкрашивания выходит из строя большинство подшипников, работающих с максимальной или близкой к ней нагрузкой. Разрушение сепараторов происходит под действием центробежных сил и нагрузок со стороны тел качения. Эти нагрузки связаны с неточностью изготовления и перекосами тел качения, что и приводит к разнице их скоростей. Часть их забегает вперед, часть отстает от сепаратора, оказывая на него в том и другом случае сил воздействие. Значительное число быстроходных подшипнике ходит из строя из-за разрушения сепаратора. Пластические деформации на дорожках качения (бринеллирование) появляются при больших статических и ударных нагрузка

Разрушение (раскалывание) колец и тел качения происходит при ударных нагрузках, а также при недопустимых перекоса колец (например, скалывание их буртов).

Подшипники качения рассчитывают на статическую грузоподъемность и на долговечность, причем в обоих случаях исход ограничения контактных напряжений.

На статическую грузоподъемность рассчитываются подшипники с частотой вращения n < 1 мин-1 (например, упорные подшипники поворотных кранов, грузовых крюков, домкратов и пр.) этом ограничиваются значения остаточных деформаций тел качения и колец под действием максимальных контактных напряжений

Цель расчета на долговечность - предотвратить в течет гарантийного срока службы усталостное выкрашивание поверхностей подшипника.

36. «КУРС ДМ». ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

Курс “Детали машин и основы конструирования” вместе с курсовым проектом может рассматриваться как завершающий общетехническую и общеинженерную подготовку. Курс базируется на общенаучных и общетехнических дисциплинах: математике, физике, теоретической механике, теории механизмов и машин, черчении и инженерной графике, сопротивлении материалов, технологии металлов, материаловедении, нормировании точности, вычислительная техника и программирование и др.

Сам курс входит в машиноведение - это наука о машинах, объединяющая комплекс научных дисциплин, связанных с машиностроением.

В задачи курса входит - обобщение инженерного опыта создания машиностроительных конструкций, разработка научных основ расчета и проектирования надежных элементов и узлов конструкций.

Расчеты деталей и узлов машин являются как правило приближенными, поэтому широкая экспериментальная проверка их результатов составляет существенную особенность постановки задач. Экспериментальные исследования выполняют на испытательных стендах и в условиях эксплуатации с привлечением различных методов экспериментальной механики машин (тензометрии, голографии, фото упругости и т.п.).

Курс “Детали машин” - один из ведущих и старейших курсов общеинженерной подготовки - непрерывно развивается в связи с прогрессом науки и техники (появляются новые материалы, технологии, детали и узлы машин). Благодаря ЭВМ возросли точность и значимость расчетов, изменился характер проектирования. Процесс проектирования дополнился новым этапом, на котором для испытания деталей и узлов используются математические модели. Экономическое обоснование и оптимизация стали обязательными элементами любого проектирования.

Чтобы проектировать нужно изучить законы развития техники, которая диалектически развивается по своим строгим законам, не зависящим от сознания людей. В 9 семестре 5 курса Вы изучите курс “Исследования и изобретательство в машиностроении” где вас познакомят с некоторыми законами развития техники и технических систем. Этот курс органически связан с курсом “Детали машин”.

Чтобы создавать и усовершенствовать технику необходимо определиться на каком этапе находиться данная конструкция. Вспомните из курса “Философия” спираль развития. Если эту спираль разложить на плоскости то получим: (показать спираль развития на плоскости).

Проектировать машину которая уже находится на стадии угасания - преступно. Поэтому любой конструктор должен хорошо ориентироваться в диалектических законах развития техники, быть творческой личностью. Это значит быть изобретателем.