передач
Особенностью конических передач в сравнении с цилиндрическими является консольное расположение шестерни относительно опор вала (рис. 7.8).
Рассмотрим нагружение валов и опор в конической передаче. Для этого найдём реакции в опорах валов шестерни и колеса, а затем построим эпюры крутящих (T1 и Т2) и изгибающих моментов, нагружающих эти валы.
Рис.7.8. Нагружение валов в конической передаче
Поскольку вал шестерни – ведущий, то направление вращающего момента Т1 совпадает с направлением вращения вала. окружная Ft1 ирадиальная Fr1 силы нагружают опоры вала в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Эти силы сильнее нагружают опору “D”, т.к. она ближе расположена к точке зацепления, и в ней возникают значительные радиальные реакции (рис. 7.9).
рис. 7.9. Схемы нагружения ведущего вала конической передачи
В этих же плоскостях окружная Ft1 ирадиальная Fr1 силы создают изгибающие моменты, изменяющиеся по закону треугольника. Наибольшие значения моментов создаются в сечении вала под подшипником опоры “D”.
Сила Fа1 с плечом, равным 0,5 dm1, создаёт относительно оси вала сосредоточенный изгибающий момент. величина этого момента постоянна на участке вала от точки зацепления до опоры “D”. Затем момент уменьшается до нуля в сечении вала под опорой “C”.
момент от осевой силыFа1 вызывает возникновение в опорах вала реактивных радиальных сил, образующих пару сил с плечом, равным расстоянию между опорами вала (см. рис. 7.9). Эта пара сил уравновешивает изгибающий момент от осевой силы Fа1.
Чтобы уравновесить нагружение подшипников опор вала следует предусмотреть такую конструкцию опор вала, чтобы осевая реактивная сила Fа1, приложенная к валу, воспринималась опорой “C”.
Нагружение вала конического колеса аналогично нагружению вала цилиндрического косозубого колеса (рис. 7.10).
Рис. 7.10. Схема нагружения ведомого вала конической передачи
Как видно из рис. 7.10, крутящий момент Т2 нагружает вал от сечения под точкой приложения сил в зацеплении до конца хвостовика вала.
окружная Ft2 ирадиальная Fr2 силы создают изгибающие моменты, изменяющиеся по закону треугольника. Наибольшие значения моментов создаются в сечении вала под точкой зацепления.
момент от осевой силыFа2 вызывает возникновение в опорах вала реактивных радиальных сил, образующих пару сил с плечом, равным расстоянию между опорами вала (см. рис. 7.10). Эта пара сил уравновешивает изгибающий момент от осевой силы Fа1. Эпюра изгибающего момента имеет несимметричный профиль, т.к. расстояния от точки зацепления до опор вала не одинаковы.
Вопросы для самостоятельной работы по теме
«Зубчатые конические передачи»
1. Каковы основные достоинства конических передач в сравнении с цилиндрическими?
2. Какова область применения конических передач?
3. Какими модулями характеризуют прямозубые и кривозубые
конические колёса?
4. Какова взаимосвязь внешнего окружного и среднего окружного модулей конического прямозубого колеса?
5. Почему прочностные расчеты зубьев конических передач выполняют по среднему сечению (по ширине зубчатого венца)?
6. Возможно ли использование прямозубой конической передачи при скорости в зацеплении свыше 3 м/с?
7. Чем определяется направление осевой составляющей силы зацепления в прямозубой и кривозубой конической передаче?
8. Какие два зубчатых колеса (цилиндрическое и коническое)
можно назвать равнопрочными?
9. От чего зависит минимальное и максимальное числа зубьев
конического колеса с круговыми зубьями?
10. Почему коническая передача обладает пониженной нагрузочной способностью в сравнении с цилиндрической?
11. На сколько процентов ниже нагрузочная способность конической передачи в сравнении с цилиндрической?
12. Какие меры следует предпринять, если запас прочности зубьев конического колеса по контактным напряжениям составляет 3%, а по напряжениям изгиба – 90%?
13. Какие параметры влияют на габаритные размеры конической
передачи?
14. Как можно уменьшить размеры конической передачи?
15. Какова основная причина выхода из строя конической передачи?
16. Можно ли добиться равного нагружения опор ведущего вала в конической передаче?
17. Если опоры конической шестерни перегружены, то как можно уменьшить нагрузку на них?
18. Какой вид термообработки зубьев конического колеса предпочтительнее: поверхностная закалка или объемная? Почему?
19. В чём заключается ошибка расчета конический передачи,
если запас прочности по контактным напряжениям равен 60%?
20. Можно ли конструировать коническую передачу с межосевым углом более 900?
Дата добавления: 2015-02-19; просмотров: 2628;