Начертательная
Математика
Лабораторные
Электротехника
Конструирование
Примеры
Физика
Электрические сети

Инженерная графика

Курсовая
ТОЭ
Энергетика
Черчение
Практика
Расчеты
На главную

Теория машин и механизмов

Гиперболоидные зубчатые передачи с начальным точечным касанием

Винтовыми зубчатыми колесами (рис. 10) называются обычные цилиндрические зубчатые колеса с косыми зубьями (в частности, одно из зубчатых колес может быть прямозубым) в том случае, когда передача движения осуществляется между двумя валами, оси которых скрещиваются (т. е. не параллельны и не пересекаются). Угол скрещивания осей валов может быть выполнен любым в пределах от 0 до 90°. Начальное точечное касание, а под нагрузкой –– очень ограниченная контактная площадка, служит причиной низкой несущей способности винтовых зубчатых колес. В связи с большими скоростями скольжения вдоль образующих зубьев винтовые зубчатые колеса отличаются повышенной склонностью к заеданию и износу.

Гипоидными зубчатыми колесами (рис. 11) называют конические зубчатые колеса с непрямыми зубьями и валами со скрещивающимися осями. Применяют гипоидные зубчатые колеса в тех же случаях, что и винтовые зубчатые колеса. Вследствие особенностей геометрии гипоидной зубчатой передачи контактная площадка, а следовательно, и несущая способность у нее значительно больше, чем у винтовой зубчатой передачи. Заедание (задир) в гипоидной передаче, возможное вследствие больших нагрузок и скоростей скольжения вдоль образующих зубьев, предупреждается применением специальных смазок. Спокойная и бесшумная работа гипоидных зубчатых колес, а также компоновочные особенности способствовали их широкому распространению в силовых передачах автомобилей, троллейбусов и т. д. Предел пропорциональности и предел упругости у для многих материалов, например для стали, оказываются настолько близки, что зачастую их считают совпадающими и отождествляют несмотря на физическое различие этих пределов.

Рис. 7. Конические прямозубые колеса

Рис. 8. Конические косозубые колеса с тангенциальным зубом)

Рис. 9. Конические колеса с круговыми зубьями

Гиперболоидные зубчатые передачи с начальным линейным касанием

Червячные передачи с цилиндрическим червяком (рис. 12) применяются для соединения валов, оси которых перекрещиваются обычно под прямым углом. Червяк представляет косозубое колесо с большим углом наклона зубьев (витков червяка). Вследствие линейного контакта между зубьями червячного колеса и витками червяка червячная передача может передавать значительные нагрузки при больших числах оборотов. Высокие скорости скольжения в зацеплении заставляют уделять особое внимание выбору материалов для червяка и червячного колеса и подбору смазки, препятствующей заеданию.

Глобоидная червячная передача (рис. 13) представляет собой дальнейшее развитие червячной передачи. Вогнутая форма червяка обеспечивает участие в зацеплении большего числа зубьев, чем при цилиндрическом червяке. В связи с высокой тепловой напряженностью глобоидная червячная передача применяется, как правило, в механизмах с повторно-кратковременным режимом работы. Несущая способность глобоидной червячной передачи, при прочих равных условиях, значительно выше, чем червячной передачи с цилиндрическим червяком.

Передачи внутреннего зацепления

Особенностью кинематики передачи с внутренним зацеплением является то, что ведущее и ведомое звенья вращаются в одну сторону.

Цилиндрические колеса с внутренним зацеплением могут быть прямозубыми (рис. 14) и косозубыми. Передачи внутреннего зацепления применяются главным образом в планетарных механизмах. Они обладают теми же свойствами, что и соответствующие цилиндрические прямозубые и косозубые передачи внешнего зацепления, но имеют более высокий коэффициент полезного действия и большую контактную прочность. Используя передачи внутреннего зацепления, можно сделать механизм более компактным (меньших габаритных размеров).

Рис. 10. Винтовые колеса

Рис. 11. Гипоидные зубчатые колеса

Рис. 12. Червячная передача с цилиндрическим червяком

Рис. 13. Глобоидная червячная передача в сравнении с червячной передачей с цилиндрическим червяком при одинаковой несущей способности

 Рис. 14. Цилиндрическое прямозубое колесо внутреннего зацепления

Напряжения в наклонных сечениях при плоском
напряженном состоянии

Напряженное состояние называется плоским, если одно из главных напряжений равно нулю.

Определим нормальные и касательные напряжения в наклонном сечении (см. рис. 1.9).

Их можно представить как сумму нормальных и касательных напряжений, возникающих отдельно от   и .

,

где  и   — нормальные напряжения в наклонной площадке, возникающие соответственно от  и .

Рисунок 1.9

Значение  можно определить по формуле (1.1), так как угол между напряжением и нормалью n-n составляет , а  — по формуле (1.3), так как угол , но в формулу вместо  нужно подставить :

  (1.5)

Аналогично для касательных напряжений:

Значение  находится по формуле (1.2), — по формуле (1.4)
с заменой   и .

;

(1.6)

Из формулы (1.5) следует, что наибольшие касательные напряжения будут при ; ; .

  (1.7)

Наибольшие касательные напряжения возникают в площадках под углом  и равны половине разницы главных напряжений.

Преобразуем формулу (1.5). Учитывая, что , а , получим

  (1.8)

Формулы (1.6) и (1.8) удобно исследовать с помощью круга Мора. Для этого преобразуем эти формулы, возведем в квадрат и сложим

;

.

Получим следующее уравнение

Это уравнение изображается окружностью, центр которой имеет координаты

 и ,

а радиус

.

По этим данным строится окружность (на рис.1.10 для определенности принято, что ). Очевидно,

ОА = ; ОВ = ;

ОС = ;

ВС = СА = .

Чтобы найти по чертежу величины  и  для наклонной площадки, заданной углом , достаточно через точку В, соответствующую главному напряжению , провести прямую BD под углом  к оси . В пересечении с окружностью получится точка D, координаты которой изображаются отрезками ОЕ и ЕD. По чертежу легко находим, что

ОЕ = ОС + СЕ =  + ;

ЕD = .

Отрезок ОD изображает полное косое напряжение .

Предмет и содержание курса Сопромат – наука, занимающаяся созданием основ расчета элементов конструкции на прочность, жесткость и устойчивость. Прочность – способность элементов конструкций выдерживать заданную нагрузку, не разрушаясь. Изложение методов расчета элементов конструкции на прочность и составляет I задачу курса «Сопромата». Жесткость – способность элементов конструкции выдерживать заданную нагрузку, не деформируясь. Расчет на жесткость – II задача. Устойчивочть - способность элементов конструкции сохранять форму первоначального равновесия под действием заданной нагрузки.


Теплоэнергетика

Архитектура ПК
Примеры задач
Физика
Лабораторные
Теория механизмов
Математика