КПД в червячном редукторе определяют по зависимости
Приведенный угол трения j¢ = arctg f¢,
f¢ = f / cos £, где f¢ – приведенный коэффициент трения, f – коэффициент трения.
Чем мягче материал колеса, тем более скорость скольжения, тем чище рабочая поверхность и меньше приведенный угол трения.
При j¢ > gW передача самотормозящая gW = arctg (z1/(q+2X), где gW – начальный угол подъема витка, q – коэффициент диаметра червяка, x – коэффициент смещения. Общий КПД передачи определяется как x = xзацепления × xразбрызг. масла
30)Силы червячном в зацеплении
Окружная сила червяка (касательная к начальной окружности)
Ft1 = 2000T1/dW1
Осевая червяка (вдоль оси) FX1= Ft2
Радиальная червяка (к центру окружности) FR1=FR2=Ft2×tg £,
Окружная колеса Ft2 = 2000T2/dW2
Осевая колеса FX2=Ft1.
31)Критерии работоспособности червячных передач:
1. износ
2. заедание
3. поломка зубьев колеса
4. усталостное выкрашивание
5. смятие
Т.к. КПД червячной передачи низкий (72-90%) значительная часть энергии превращается в тепло и в зоне контакта червяка и колеса происходит активное заедание.
|
|
Материал червяка и колеса: для уменьшения заедания и износа червячное колесо изготавливают из антифрикционных материалов.
Колесо (червячное) изготавливают составным: середину из чугуна или стали, а венец из бронзы или чугуна. Бронзы используют оловянистые и безоловянистые.
Материал червяка: нетермообрабатываемые стали; улудшаемые стали; цементируемые; закаливаемые ТВЧ
Стали: 40 Х, 40 ХМ, 18 ХГТ.
Параметры червячной передачи:
град. – угол зацепления
Червяки бывают 1-но, 2-х и 4-х заходные. Чем больше число заходов, тем выше КПД
- угол подъёма витков червяка
, где z1 – число заходов червяка
q – коэф. диаметра червяка
; ; и - делит. окруж.
- межосевое расстояние - окружность выступов
- высота головки зуба - окр. Впадин - высота ножки зуба
Большинство червячных передач выполняется смещением межосевого расстояния для получения стандартного его значения или изменением числа зубьев.
32.Материалы червячных передач.
Наличие скольжения в передаче вызывает необходимость использования материалов с хорошими антифрикционными свойствами, высокой износостойкостью и стойкостью против заедания.
Червяки изготовляют из углеродистых или легированных сталей, подвергая их объемной или поверхностной термообработке. Червяки из сталей 45, 40Х, 40ХН и др. закаливают до твердости рабочих поверхностей 45...55 HRC, а червяки из сталей 20Х, 12ХНЗА, 18ХГТ, 20ХНЗА цементируют и закаливают до твердости 56...63 HRC с последующим шлифованием и полированием рабочих поверхностей. Для открытых передач и передач невысокой мощности с ручным приводом используют нешлифованные червяки из стали 45 с твердостью НВ< 350. Зубчатые венцы червячных колес изготовляют из материалов, обладающих высокой сопротивляемостью заеданию и антифрикционными свойствами. К таким материалам относятся бронзы, латуни и чугуны. Марку материала выбирают в зависимости от скорости скольжения.
|
|
При высоких скоростях скольжения применяют высокооловянные бронзы, обладающие лучшими
противозадирными свойствами, при Vs<4м/с — безоловянные бронзы, латуни марок ЛАЖМц 66-6-3-2, ЛМцС 58-2-2 и др.
33) расчет фрикционных передач(ф. п.) Критерии расчета. Принцип действия и классификация. Работа фрикционной передачи основана на использовании сил трения, возникающ. в месте контакта 2 тел вращения под действием сил прижатия Fn. При этом должно быть (1), где — окружная сила; F —сила трения между катками. Для передачи с цилиндрическими катками где —коэффициент трения.Нарушение условия (1) приводит к буксированию и быстрому износу катков. Все фрикционные передачи можно разделить на 2 основные группы: передачи нерегулируемые, т. е. с постоянным передаточным отношением; передачи регулируемые, или вариаторы, позволяющ. изменять передаточное отношение плавно и непрерывно (бесступенчатое регулирование)
Виды разруше ния рабочих поверхностей: 1. Усталост ное выкрашивание — в передачах, рабо тающих в масле, когда обр. жидкостное трение. В этих условиях рабочие повер хн. разделяются слоем масла, а износ сводится к минимуму. 2.Износ — в пере дачах, раб. без смазки, или при отсутст вии условий для обр. режима жидкост ного трения.3. Задир поверх-ности – бук сование или перегрев передачи при боль ших скоростях и нагрузках в условиях недостаточной смазки. Все перечислен ные виды разрушения зависят от напря жений в месте контакта. Поэтому проч ность и долговечность ф. п. оценивают по контактным напряж. Расчетные контактные напряжения при начальном касании по линии (тела качения – цилин дры, конусы, торы и ролики с образую щими одного радиуса) опр. по ф-ле . При нач. касании в точке (все другие случаи) .Здесь Fn —сила прижатия, нормальная к пов-ти контакта; b — длина линии контакта; т — коэффициент, завис. от формы тел качения. Расчет по контактным напря жениям. Из-за большого многообразия форм катков для фрикционных передач не удается получить общей ф-лы проек тного расчета. Методика преобразова ния подобна той, которая применена для зубчатых передач. Допускаемые напря жения для закал. сталей твердостью ^60 HRC при нач. контакте по линии и при хорошей смазке принимают [ ]= 1000... 1200 МПа; при нач. контакте в точке [ ]= 2000...2500 МПа. Для текстолита (без.смазки) при контакте по линии [ ]=8О...1ОО МПа.. Учет срока службы и переменности работы производится по аналогии с зубчатыми передачами. Конструкции и кинематика фрикционных передач
Во фрикционной передаче с гладкими цилиндрическими катками (2) Где 0,01...0,03—коэффициент скольжения; К —запас сцепления; К= 1,25...1,5 для силовых передач; К = до3 для передач приборов. Формула (2) позволяет отметить большое значение силы прижатия катков фрикционной передачи. Например, принимая f=0,1 и K=1,5, получаем Fn = 15 Ft, тогда как в зубчатых передачах нагрузка в зацеплении примерно равна Ft. Для передачи движения между валами с пересекающи-мися осями используют коническую фрикционную передачу. Угол между осями валов может быть разным, чаще всего он равен 90°. Без учета проскаль-зывания передаточное отношение Учитывая, что a для конической передачи получаем ; и при (3) Необходимое значе-ние сил прижатия F1 и F2 определяют из уравнений , (4). Из формул (3) с учетом (4) следует, что с увеличением передаточного отношения уменьшается F1 и увеличивается F2. Поэтому в понижающих конических передачах прижимное устройство целесообразно устанавливать на ведущем валу.
|
|