Теоретические сведения

Теоретические сведения.

Косозубые зубчатые передачи
Цилиндрические колеса, у которых зубья расположены по винтовым линиям на делительном диаметре, называют косозубыми. При работе такой передачи зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, как в прямозубой, а постепенно; передаваемая нагрузка распределяется на несколько зубьев. В результате по сравнению с прямозубой повышается нагрузочная способность, увеличивается плавность работы передачи и уменьшается шум. Поэтому косозубые передачи имеют преимущественное распространение
С увеличением угла наклона  линии зуба плавность зацепления и нагрузочная способность передачи увеличиваются, но при этом увеличивается и осевая сила, что нежелательно. Поэтому в косозубых передачах принимают угол равным 7—20 град.

Усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев является наиболее распространенным видом повреждений зубьев для большинства хорошо смазываемых и защищенных от загрязнений зубчатых колес. Выкрашивание заключается в отслоении частичек материала с поверхности и появлении на рабочих поверхностях небольших углублений, напоминающих оспинки, которые потом растут и превращаются в раковины.
Поломка зубьев является наиболее опасным видом разрушения, приводящим к выходу из строя передачи и часто к повреждению других деталей (валов, подшипников). Зубья могут сломаться в результате больших перегрузок ударного характера или от усталости материала в результате многократно повторяющихся рабочих нагрузок.
Абразивный износ является основной причиной выхода из строя открытых передач и части закрытых передач машин с плохими уплотнениями, работающих в среде, засоренной абразивами: горных, дорожных, строительных, сельскохозяйственных, транспортных и некоторых других.

Заедание зубьев заключается в местном молекулярном сцеплении контактирующих поверхностей в условиях разрушения смазочной пленки. Разрушение происходит вследствие высоких контактных давлений или понижения вязкости смазочного материала вследствие нагрева, вызванного высокими скоростями скольжения.

Гипоидные зубчатые передачи
Гипоидная зубчатая (шестеренчатая) передача отличается от обычной, с прямыми или косыми зубьями, тем, что ее зубья криволинейны. Они изогнуты по особой геометрической кривой – гиперболоиде, что видно на рисунке. Отсюда и название: гипоида – сокращенное от гиперболоида.

Основных особенностей у гипоидной передачи две. Во-первых, она может быть применена только в узлах со скрещивающимися осями зубчаток. Пытаться построить гипоидную передачу с параллельными валами смысла нет: ее сразу же заклинит.

Во-вторых, оси валов должны быть дополнительно смещены друг относительно друга, иначе снова заклинивание. Величина смещения должна быть точно согласована с математическими параметрами гипоиды, это так называемое гипоидное смещение.

Главная передача передает крутящий момент от карданного вала на дифференциал ведущих колес. Выполняется всегда понижающей, чтобы согласовать обороты двигателя с необходимыми для колес и увеличить при этом крутящий момент на них.

Первое, карданный вал опустился вниз на величину гипоидного смещения. Это позволило уменьшить высоту его туннеля в салоне и одновременно понизить центр тяжести машины, улучшив тем самым ее устойчивость.

Второе, крутящий момент гипоидная передача передает более плавно, чем косозубая, не говоря уже о прямозубой. И, наконец, гипоидная передача меньше шумит и может передавать больший крутящий момент, чем обычная. Как говорят инженеры, она имеет большую нагрузочную способность.

Все это, вместе взятое, увеличивает как комфорт автомобиля, так и его долговечность. Поэтому гипоидная главная передача – непременный атрибут автомобилей достаточно высокого класса.

 

Ее недостатки
Однако у гипоидной передачи есть и существенные недостатки, помимо сложности изготовления и, соответственно, дороговизны. При вращении шестерен возникает, из-за того, что зубья изогнуты, усилие, действующее вдоль оси малой, ведущей шестерни. Вследствие этого гипоидная передача очень чувствительна к износу, качеству изготовления не только шестерен, но и всех ее деталей, особенно подшипников. При ее неточной регулировке она легко заклинивает, особенно при смене направления вращения, при включении заднего хода.

Главная передача - механизм, часть трансмиссии автомобиля, передающий крутящий момент от коробки передач к ведущим колесам автомобиля. Главная передача может быть выполненной в виде отдельного агрегата - ведущего моста (заднеприводные автомобили классической компоновки), либо объединенной с двигателем, сцеплением и коробкой передач в единый силовой блок (заднемоторные и переднеприводные автомобили).

 

По способу передачи крутящего момента главные передачи подразделяются на зубчатые (шестеренчатые) и цепные. Цепные главные передачи в настоящее время используются только на мотоциклах и велосипедах.

 

 

Контрольные вопросы.

1. Почему по сравнению с прямозубой у косозубой передачи повышается нагрузочная способность?
2.В чем заключается выкрашивание?
3.В чем гипоидная зубчатая (шестеренчатая) передача отличается от обычной, с прямыми или косыми зубьями?
4.Как гипоидная передача передает крутящий момент в сравнении с косозубой?

 

 

Урок №33

Тема урока: практическая работа №14 «Расчет кинематических и геометрических параметров ремённой передачи»

 

Теоретические сведения.

В общем виде, ременная передача, состоит из ведущего и ведомого шкивов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и соединенных ремнём, надетым на шкивы с натяжением. Вращение ведущего шкива преобразуется во вращение ведомого благодаря трению, развиваемому между ремнем и шкивами.

Передача с круглым профилем ремня.
Обеспечивает хорошее сцепление за счёт совпадения формы сечения ремня и углубления на шкиве, при этом, позволяет сократить толщину шкива. Используется такая передача, в основном в миниатюрных приборах точной автоматики, таких как лентопротяжные механизмы, верньеры, системы автоматизированного регулирования. Ремни в таких передачах часто называют пассики. Пассики обычно изготавливаются из резины.

Плоскоременная передача.
Обеспечивает хорошее сцепление за счёт ширины ремня. Передача простая в изготовлении, но требует широких шкивов и строгой параллельности их осей.

Трапецеидальная (или клиноременная) передача
Трапецеидальная (или клиноременная) передача имеет профиль ремня в виде трапеции с углом в 40°. Имеет хорошее сцепление при небольшой ширине ремня. Такие передачи часто используют в высоконагруженных силовых установках, таких, например как электропривод металлорежущих станков, лифтов, конвейеров и тому подобных. Часто, для увеличения сцепления и повышения надёжности на шкивах делается несколько канавок под ремни и на шкивы одевается несколько ремней. Повреждение одного из ремней не приведёт к критическому сбою в работе всей передачи.

 

Рекомендации по выполнению практического задания
Расчет геометрических параметров плоскоременной передачи

P1 = 5,5 кВт
n = 750 об/мин
u = 2

 

1. Диаметр ведущего шкива (малого), мм

 

D₁ = 120

 

 
где Р1 — мощность на ведущем валу, Вт; n — частота вращения ведущего вала, об/мин.
По найденному значению подбирают диаметр шкива D1 (мм) из следующего стандартного ряда (по ГОСТ 17384-73): 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000

 

2. Диаметр ведомого шкива

 

где u — передаточное число; к — коэффициент скольжения (0,01-0,02).

3. Ориентировочное межосевое расстояние
a = 1,5(D₁ + D₂)
 
4. Расчетная длина ремня
L = 2a + (к/2)*(D₁ + D₂) + (D₂ – D₁)/4a
Полученное значение L, мм, округляют до стандартного значения из ряда: 500; 550; 600; 700; 750; 800; 850; 900; 1000; 1050; 1150; 1200; 1250; 1300; 1400; 1450; 1500; 1600; 1700; 1800; 2000.
На сшивку добавляют еще 100—300 мм.

5.Для нормальной работы плоскоременной передачи должно соблюдаться условие:

a_min = D₁ + D₂

a_max = 2,5(D₁ + D₂)

при этом а должно быть не более 15 м.

 

Контрольные вопросы.

1.Из чего состоит ременная передача?
2. Благодаря чему вращение ведущего шкива преобразуется во вращение ведомого?
3.Чего требует плоскоременная передача?
4.Где часто используют трапецеидальные (или клиноременные) передачи?