Независимо от типа и конструкции в любой механической передаче можно выделить два вала, называемые в направлении передачи мощности входным (ведущим) и выходным (ведомым)
Основные параметры – параметры входного и выходного валов – мощность P (кВт) и частота вращения n (мин-1).
Производные параметры:
- передаточное число
- коэффициент полезного действия
- угловая скорость вращения вала, рад/с
- крутящий момент, Н•м
В зависимости от соотношения параметров входного и выходного валов передачи делятся:
- на редукторы (понижающие передачи) – от входного вала к выходному уменьшают частоту вращения (n1 > n2) и увеличивают крутящий момент (Т1 < Т2);
- на мультипликаторы (повышающие передачи) – от входного вала к выходному увеличивают частоту вращения (n1 < n2) и уменьшают крутящий момент (Т1 > Т2).
5. Зубчатые передачи. Классификация, точность, способы изготовления
Классификация зубчатых передач:
1. По конструктивному оформлению:
- открытые, не имеющие защитного кожуха и масляной ванны;
- полуоткрытые, имеющие защитный кожух;
- закрытые, имеющие картер и крышку, хорошо изолирующие передачу от внешней среды.
2. По окружной скорости:
- тихоходные (υmax до 3-4 м/с);
- средне-скоростные (4 м/с ≤ υ ≤ 15 м/с);
- высокоскоростные (υ > 15 м/с).
3. По взаимному расположению осей валов:
- с параллельными осями валов (цилиндрические передачи);
- с пересекающимися осями валов (конические передачи);
- со скрещивающимися осями валов (винтовые).
4. По форме линии зубьев:
- с прямым зубом;
- с косым зубом
- с круговым зубом;
- с шевронными зубьями.
Существуют следующие способы изготовления зубчатых колес (обработки зубьев):
– литье (без последующей механической обработки зубьев), для современных машин этот способ применяют редко;
|
|
– накатка зубьев на заготовке (также без последующей их обработки);
– нарезание зубьев (т. е. зубья получаются в процессе механической обработки заготовки).
6. элементы зубчатого сцепления
7. виды повреждения зубьев и критерии работоспособности зубчатых передач:
В таблице 2.1 описаны наиболее часто встречающиеся виды разрушения зубчатых передач, а также критерии работоспособности, выполнение которых обеспечит их отсутствие.
| Вид разрушения | Описание | Критерий работоспособности | Примечание |
1. Усталостный излом зубьев 
| Возникает при многократном действии переменных напряжений изгиба 
| Объемная прочность 
| Характерно для передач, зубья которых закалены до высокой твердости |
2. Усталостное выкрашивание боковых поверхностей зубьев 
| Возникает при многократном действии контактных напряжений  на рабочих поверхностях зубьев. Материал отслаивается, возникают углубления (раковины).
| Контактная (поверхностная) прочность 
| Характерно для закрытых передач, работающих при хорошей смазке |
3. Хрупкий излом или пластическая деформация 
| Возникает при кратковременных перегрузках (пиковых нагрузках) 
| Объемная прочность при перегрузках  Контактная прочность при перегрузках 
| Характерно для передач, зубья которых закалены до высокой твердости |
4. Износ 
| В местах контакта двух зубьев наблюдается относительное скольжение, сопровождающееся истиранием боковых поверхностей зубьев. | Износостойкость 
| Характерно для открытых передач, работающих с периодической смазкой |
5. Заедание или схватывание 
| Вследствие высоких контактных давлений и трения происходит повышение температуры, возникает микросварка поверхностных слоёв и разрушение этой связи | Теплостойкость 
| Характерно для передач с повышенным скольжением в зацеплении (червячные, винтовые, гипоидные |
Основные критерии работоспособности зубчатых передач:
|
|
· Контактная прочность;
· Изгибная прочность;
· Износостойкость;
· Стойкость к заеданию;
Контактная прочность – прочность рабочей поверхности зуба на смятие. Недостаточная контактная прочность приводит к усталостному выкрашиванию поверхностных слоев зубьев. Усталостное выкрашивание является самым распространенным видом повреждений для большинства закрытых передач и заключается в появлении на рабочих поверхностях небольших углублений - раковин. У зубьев с поверхностным упрочнением часто наблюдается отслаивание упрочненного слоя.
Изгибная прочность – прочность зуба на изгиб. Недостаточная прочность на изгиб приводит к поломке зубьев – наиболее опасному виду разрушения, часто приводящему к повреждениям других деталей. Излом происходит преимущественно по сечению у основания зуба. При усталостном разрушении излом имеет вогнутую форму, при разрушении от перегрузки – выпуклую.
Износостойкость важна для открытых передач, работающих в условиях загрязненной смазки. Расчет на износостойкость – по критериям контактной прочности.
8. усилия действующие в зацеплении
9. материалы и допускаемые напряжения для зубчатых передач: Материалы и допускаемые напряжения при
расчетах зубчатых передач
Установлено, что допускаемые напряжения при
расчетах на контактную прочность и на изгиб
определяются в основном твердостью материала:
чем выше твердость, тем больше [ о] и тем меньше
получаются габариты передачи.
|
|
Основными материалами для зубчатых колес служат
термически обрабатываемые стали.
В зависимости от твердости они делятся на две
группы:
1. Колеса с твердостью НВ < 350
Термообработка: нормализация, улучшение.
Достоинства: способны к приработке; зубья можно
нарезать после термообработки.
Недостатки: невысокая нагрузочная способность;
большие габариты.
10.