Применение данной кинематической схемы наглядно показало наличие преимуществ.
К положительным моментам можно отнести:
- способность изменять направление передаваемого движения;
- широкая область применения;
- эффективно реализована передача, преобразование, увеличение мощности вращательного движения между осями передачи расположенными под углом друг к другу;
- достаточно широкий диапазон задания углов передачи крутящего момента от ведущего элемента к ведомому;
- широкая вариативность при компоновке разрабатываемых зубчатых и комбинированных систем;
- высокие нагрузочные характеристики (данные устройства способны передавать мощность величиной до 5000 кВт);
- эксплуатация и обслуживание не вызывает трудностей;
- удаётся получить высокий КПД.
К недостаткам специалисты причисляют:
- нагрузочная способность ниже, чем у цилиндрических конструкций (в среднем она на 20 процентов ниже);
- невысокая несущая способность (этот показатель ниже на 15 процентов);
- сложность и трудоёмкость в изготовлении колёс с заданными параметрами зубьев (количеством, величиной, углом наклона);
- повышенные требования к точности нарезания зубьев;
- возникновение повышенных осевых и изгибных нагрузок на все валы (особенно этот эффект наблюдается между валами, расположенными консольно);
- необходимость регулировки процесса передачи вращения;
- обладают большей массой, чем другие зубчатые передачи;
- высокие затраты на производство и обслуживание;
- возникают трудно разрешимые проблемы при проектировании и изготовлении систем с изменяемым передаточным числом;
- повышенная общая жёсткость конструкции.
Применение механизма
Область применения подобных передач целесообразно рассматривать по трём наименованиям: скоростные, силовые, приборные. Все они получили широкое распространение в различных отраслях промышленности. Зубчатые колёса хорошо зарекомендовали себя при создании самых сложных кинематических схем.
Скоростные передачи предназначены для повышения скорости передаваемого вращения. Они успешно применяются в редукторах турбомашин, коробках перемены передач автомобилей (механических и автоматических).
От силовых передач требуется значительное повышение мощности передаваемого вращения. Они эксплуатируются в крановых установках, прокатных станах, тяговых механизмах различного назначения. Такие конструкции работают на малых скоростях. Благодаря этому удаётся передавать большие крутящие моменты. Главным требованием, которое предъявляют к элементам таких систем – плотный контакт между зубьями входящими в зацепление.
На практике распространение получил класс гипоидных агрегатов. Их устанавливают в механизмы и оборудование которые, используются в общем машиностроении. Например, грузовых и легковых автомобилях (в качестве элементов трансмиссии). Особое место такие системы занимают в вертолётостроении. Их применяют на летательных аппаратах практически всех конструкций. Этого удалось добиться благодаря применению зубчатых колёс оснащённых круговыми зубьями. Увеличением угла наклона зуба позволяет передаче работать более плавно. В этом случае удаётся избавиться от рывков и проскальзываний. Наиболее эффективным считается угол т равный 35°. Такие колеса обладают повышенной несущей способностью, надёжностью и долговечностью. Данные передачи работают плавно и практически бесшумно. Они надёжно выполняют свои функции, даже на высоких скоростях. Эта способность реализована благодаря многопарному зацеплению. Такой механизм позволяет снизить динамические нагрузки и предотвратить проскальзывание. Конструкции подобного вида активно применяются в приводе несущих винтов вертолетов различных аэродинамических схем.
Приборные или отсчетные устройства применяют в механизмах научно — исследовательских приборов, счетно-решающих устройствах, бытовой технике. Ведущие и ведомые элементы в этих устройствах могут изготавливаться из цветных металлов или синтетических и полимерных материалов.
Основным требованием к коническим системам в таких агрегатах является соблюдение высочайшей кинематической точности при изменении направления вращения.
В ней должны быть хорошо согласованы углы наклона ведущего и ведомого колеса, точно выверен угол поворота.
64. Передача винт-гайка: назначение, достоинства и недостатки, область применения.
Передача винт—гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. В ней используют пары винт—гайка скольжения или качения.
Достоинствами передачи винт—гайка скольжения являются большой выигрыш в силе, высокая точность перемещений, малые размеры, возможность обеспечения самоторможения, что позволяет широко использовать ее в грузоподъемных механизмах, например в винтовых домкратах, в механизмах подач станков и приводах роботов, а также в измерительных и регулировочных механизмах. Достоинства передачи винт-гайка качения — сравнительно высокий КПД, высокая жесткость (с предварительным натягом полугаек), малый износ в сравнении с передачами скольжения.
К недостаткам передачи винт-гайка скольжения следует отнести низкий КПД в передачах скольжения, невозможность получения больших скоростей поступательного движения.
Недостатком передачи винт-гайка качения является сложность и дороговизна изготовления.
65. Передача винт-гайка скольжения, области применения, пример конструкции, критерии оценки работоспособности. Материалы элементов передач. Вывод зависимости для проектного расчета.
Достоинствами передачи винт—гайка скольжения являются большой выигрыш в силе, высокая точность перемещений, малые размеры, возможность обеспечения самоторможения, что позволяет широко использовать ее в грузоподъемных механизмах, например в винтовых домкратах, в механизмах подач станков и приводах роботов, а также в измерительных и регулировочных механизмах.
К недостаткам передачи винт-гайка скольжения следует отнести низкий КПД в передачах скольжения, невозможность получения больших скоростей поступательного движения.
Передачи скольжения до сих пор находят широкое применение вследствие сравнительной простоты конструкции и отработанной технологии получения резьбы. С целью повышения КПД в передачах винт—гайка скольжения используют резьбы, имеющие пониженный приведенный коэффициент трения. К ним относятся трапецеидальные и упорные резьбы с углами рабочего профиля соответственно 15 и 3°. Трапецеидальная резьба в основном диапазоне диаметров бывает мелкая, средняя и крупная. В передачах используют в основном среднюю резьбу. Мелкую резьбу применяют в механизмах, где требуется повышенная точность перемещений, например в микрометрах, крупную — когда передача плохо защищена от пыли и грязи и подвержена износу. Упорные резьбы применяют, когда на передачу действует односторонняя нагрузка, например в нажимных устройствах прокатных станов.
В паре винт—гайка скольжения для повышения износостойкости и снижения склонности к заеданию материал одной из деталей должен быть антифрикционным. Поэтому обычно используют стальные винты в сочетании с бронзовыми, реже чугунными гайками. Для изготовления винтов применяют стали 45, 50 улучшенные, стали 65Г, 40Х с закалкой и последующей шлифовкой, стали 40ХФА, 18ХГТ с азотированием для уменьшения искажения формы и размеров винтов в результате закалки. Гайки выполняют из оловянистых бронз, например БрО10Ф1, в менее ответственных конструкциях из безоловянистого сплава ЦАМ 10-5, а при малых скоростях скольжения и нагрузках используют антифрикционный чугун.
Основной причиной отказа передач винт-гайка является износ резьбы. Для обеспечения сопротивления изнашиванию ограничивают давление в резьбе
где F – осевая сила, d2 – средний диаметр резьбы, H1 – рабочая высота профиля, z=Hг/P – число витков резьбы, приходящаяся на высоту гайки.
Эта формула неудобна для практического использования, т.к. резьбы геометрически подобны, то вводят коэффициенты (рабочей высоты винта) и (высоты гайки).
Детали машин Н.Г. Куклин, Г.С.Куклина Стр. 162-177, 198-207 и законспектировать Тему Детали машин. Прилагается интернет материал в формате Word.
Решить и разместить фото.
Обратная связь: выполненные задания, вопросы отправляем в комментариях или личные сообщения преподавателю или на электронную почту колледжа dktidistanc@mail.ru