Основные критерии работоспособности и расчета

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ЗУБЬЕВ

ОЦЕНКА И ПРИМЕНЕНИЕ

В осевой плоскости силы Ft2 и Fr являются составляющими силы Fn, направленной по нормали к поверхности витка.

В формулах (9.11) и (9.12) Т₁ и Т₂ – моменты на червяке и колесе:

Т₂ = Т₁ih. (9.14)

На основании вышеизложенного можно отметить следующие основные преимущества червячной передачи:

а) возможность получения больших передаточных чисел в одной паре;

б) плавность зацепления и бесшумность работы;

в) возможность самоторможения (при низком к.п.д.).

Недостатки этой передачи следующие: сравнительно низкий к.п.д.; повышенный износ и склонность к заеданию; необходимость применения для колес дорогих антифрикционных материалов (бронза); повышенные требования к точности сборки (точное a_w, совпадение главных плоскостей колеса и червяка).

Червячные передачи дороже и сложнее зубчатых, поэтому их применяют, как правило, при необходимости передачи движения между перекрещивающимися валами, а также в делительных механизмах, где необходимо большое передаточное отношение.

Мощность червячных передач обычно не превышает 50-60 кВт.

Червячные передачи, так же как и зубчатые, рассчитывают по напряжениям изгиба и контактным напряжениям.

В отличие от зубчатых в червячных передачах чаще наблюдаются износ и заедание, а не выкрашивание поверхности зубьев. При мягком материале колеса (оловянистые бронзы) заедание проявляется в так называемом постепенном «намазывании» бронзы на червяк, при котором передача может еще работать продолжительное время. При твердых материалах (алюминиево-железистые бронзы, чугун и т.п.) заедание переходит в задир поверхности с последующим быстрым разрушением зубьев колеса.

Повышенный износ и заедание червячных передач связаны с большими ско-

Рис.9.8

ростями скольжения и неблагоприятным направлением скольжения относительно линий контакта. Из теории смазки известно, что наиболее благоприятным условием для образования жидкостного трения является перпендикулярное направление скорости скольжения (рис.9.8) к линии контакта (g = 90^0). В этом случае смазка затягивается под тело А. Между трущимися телами (А и Б) образуется непрерывный масляный слой; сухое трение металлов заменяется жидкостным. При направлении скорости скольжения вдоль

вдоль линии контакта (g = 0) масляный слой в контактной зоне образоваться не может; здесь будет сухое или полусухое трение. Чем меньше угол g, тем меньше возможность образования жидкостного трения.

Последовательное расположение контактных линий (1, 2, 3,…) в процессе зацепления червячной пары показано на рис.. Там же показаны скорости скольжения, направления которых близко к направлению окружной скорости червяка (см. рис. 9.6 и формулу 9.8).

В заштрихованной зоне направление u_s почти совпадает с направлением контактных линий; условия смазки здесь затруднены. Поэтому при больших нагрузках в этой зоне начинается заедание, которое распространяется на всю рабочую поверхность зуба.

Для предупреждения заедания ограничивают величину контактных напряжений и применяют специальные антифрикционные пары материалов: червяк – сталь, колесо – бронза или чугун. Устранение заедания в червячных передачах не устраняет абразивного износа зубьев. Интенсивность износа зависит также от величины контактных напряжений. Поэтому расчет по контактным для червячных передач является основным. Расчет по напряжениям

Рис.9.9

для червячных передач является основным. Расчет по напряжениям изгиба производится при этом как поверочный.

Дата добавления: 2014-01-07