Нагрузки, действующие на валы
Рассмотрим: как нагружаются валы цилиндрической прямозубой передачи, заменяя распределённую по длине зуба нагрузку на сосредоточенную силу нормального давления Fn , приложенную к середине длины зуба. Для удобства анализа разложим силу нормального давления на зуб на две составляющие: окружную Ft и радиальную Fr силы (рис. 5.4).
Как только на входной вал передачи подают вращающий момент T1, сразу в зацеплении возникают силы нормального давления на зуб. Радиальные составляющие сил нормального давления на зубья колеса и шестерни сжимают зубья, т.к. направлены по радиусу к центру шестерни (и колеса).
Окружные составляющие силы Fn участвуют в передаче вращающего момента от шестерни к колесу, от входного вала передачи к выходному валу.
Как видно из рис. 5.4, вал скручивается на участке от хвостовика до точки приложения окружной силыFt1, т.к. она направлена навстречу вращению вала. Сила Ft1 является реактивной со стороны зуба колеса.
Окружная сила Ft2 равна по величине, но противоположна по направлению относительно силы Ft1. Окружная сила Ft2 совпадает с направлением вращения выходного вала передачи,т.к. является движущей силой, заставляющей вращаться колесо. Выходной вал передачи нагружается вращающим моментом на участке от сечения, соответствующего точке зацепления, до торца хвостовика.
Рис. 5.4. Нагрузки, действующие на валы
цилиндрической прямозубой передачи
Силы в зацеплении воздействуют на вал, вызывая максимальный изгиб в сечении, проходящем через точку зацепления (см. рис. 5.4, б, в). В опорах валов от этих сил возникают реактивные радиальные силы, которые через подшипники передаются на корпус машины.
Вопросы для самостоятельной работы по теме
«Цилиндрические прямозубые передачи»
1) Что такое передаточный механизм или передача?
2) Чем обусловлено широкое применение зубчатых передач в машиностроении?
3) Какие материалы используют для изготовления зубчатых колес?
4) Почему материал шестерни должен быть прочнее, чем материал колеса?
5) При использовании каких материалов и термообработки для изготовления зубчатых колес обязательна разница по твердости?
6) Чистовое нарезание зубьев при твердости их поверхностей свыше 350 НВ производится до термической обработки или после неё?
7) Назовите наиболее точный и наиболее производительный способы изготовления зубчатых колёс.
8) Чем отличаются диаметры d2 и dw2 колеса? Как их определяют?
9) Как влияет на размеры передачи коэффициент ψва?
10) Что такое полюс зацепления, линия и угол зацепления?
11) На какие две части по высоте разделится зуб делительной
окружностью колеса?
12) Что называют шагом и модулем зубчатого колеса?
13) Как влияет количество зубьев на их форму и на прочность колес передачи?
14) Почему основной параметр закрытой передачи, межосевое расстояние, определяют из условия прочности зубьев по контактным напряжениям?
15) Каков основной геометрический параметр открытой передачи?
Почему его рассчитывают из условия прочности зубьев колёс на изгиб?
16) Почему коэффициент формы зуба Υf уменьшается с ростом числа зубьев колеса?
17) Каково условие равной прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса?
18) Почему ширину зубчатого венца шестерни выполняют больше ширины зубчатого венца колеса?
19) Почему образование усталостных трещин и разрушение зубьев в закрытой передаче начинается со стороны растянутых граней зубьев?
Дата добавления: 2015-02-19; просмотров: 4491;