Работа полезных сил

A пс совершается полезными силами на рабочем звене. Полезные силы определяются по теоретическим формулам, либо экспериментально в функции перемещения рабочего органа.

При этом работа полезных сил может быть вычислена исходя из геометрического смысла интеграла, как площади между кривой нагрузок и

осью перемещений. (из диаграммы полезных нагрузок)

Цикловой КПД двигателя - отношение полезной работы к работе движущих сил за цикл движения двигателя.

7. Виды зубчатых механизмов и области их применения. Эвольвента окружности и ее свойства.

Зубчатые механизмы – это самый распространенный и пожалуй самый важный вид механизмов. Трудно найти такую машину, в которой нет зубчатого механизма. Они применяются в станках, в грузоподъемных машинах, автомобилях, разнообразных технологических машинах и т.д. Основные достоинства зубчатых механизмов, широкое применение, постоянное передаточное отношение, большая передаваемая мощность на единицу массы, компактность, долговечность, высокий к.п.д. Недостаток – сложность изготовления и высокая стоимость.

Зубчатым колесом называется звено с замкнутой системой зубьев, обеспечивающей непрерывность движения

Зубчатые колеса бывают:

а) цилиндрические и конические, реечные

б) прямозубые, винтовые, шевронные,

в) эвольвентные, циклоидальные, цевочные, трохоидальные, круговинтовые

г) с внешним и с внутренним зацеплением.

Эвольвентой окружности является траектория любой точки прямой линии, перекатываемой по окружности без скольжения. По эвольвенте обрабатывают профиль зубьев зубчатых колёс.

Эвольвента имеет следующие свойства:

1) начинается с основной окружности;

2) нормаль к эвольвенте является касательной к основной окружности;

3) радиус кривизны эвольвенты в каждой её точке лежит на нормали к эвольвенте в этой точке.

РИС.

8. Устройство и геометри­ческие параметры зубчатых колес. Основные свойства и харак­теристики эвольвентного зацепления. Коэффициент перекры­тия.

При проектировании зубчатого колеса вначале нужно определить его число зубьев z, а затем определить параметры зубьев. Для этого нужно произвольную окружность колеса ry разделить на z частей, каждая из которых называется окружным шагом py.

где my= py /p = dy / z - модуль зацепления по окружности произвольного радиуса.

Свойства эвольвентного зацепления:

1)Эвольвентное зацепление обеспечивает постоянное передаточное отношение в процессе зацепления.

2)Эвольвентное зацепление как внешнее так и внутреннее допускает изменение межосевого расстояния но при этом передаточное отношение не изменяется.

3)при внешном зацеплении эвольвентные профили являются спряженными только в пределах отрезка линии зацепления.

Коэффициентом перекрытия зубчатой передачи называется отношение времени зацепления одной пары зубьев ко времени поворота их на один угловой шаг. е=t3/t

Величина e должна быть не менее 1, 0, чтобы передача не стучала.

9. Методы изготовления зубчатых колес. Исходный произво­дящий контур цилиндрических эвольвентных колес. Колеса без смещения и со смещением исходного контура. Подрезание зубьев и условия его отсутствия. Коррегирование.

Существует 3 способа изготовления зубчатых колес:

1. Способ копирования.

2. Способ накатки зубьев.

3. Способ обката.

1. При копировании изготавливают дисковую, либо пальчиковую фрезу, имеющую форму впадины между зубьями. Недостаток: малая производительность и малая точность

2. Способ накатки Инструмент – зубчатая рейка с зубьями для формирования впадин колеса. Инструмент вдавливают в заготовку по всей высоте зуба и сообщают ему движение поперек поверхности зуба. На заготовке получают зубья с модулем инструментальной рейки.

3. Способ обкатки аналогичен предыдущему способу. При этом используется специальный режущий инструмент зубчатая рейка – гребенка, червячная фреза либо долбяк. Нарезание выполняется соответственно на зубострогальном,

зубофрезерном либо зубодолбежном станках.

Преимущества метода: можно одним инструментом нарезать все колеса одного модуля, высокая точность и производительность. Недостаток: требуется специальное оборудование

По способу обкатки эвольвентные зубчатые колеса с твердыми зубьями, очерченными по эвольвенте, изготовляют режущим инструментом реечного типа

Колесо без смещения получают при перекатывании делительной окружности нарезаемого колеса по делительной прямой исходного контура инструмента.

Зубчатое колесо с положительным смещением. такое колесо можно получить, если удалить инструмент в радиальном направлении от оси заготовки. На делительной окружности колеса с положительным смещением толщина зуба больше ширины впадины.

Зубчатое колесо с отрицательным смещением. Такое колесо можно получить, если инструмент из положения с нулевым смещением переместим к оси нарезаемого колеса.

Подрезание уменьшает эвольвентную часть профиля зуба и его толщину у снования что отрицательно сказывается на работе колеса.

Условие отсутствия подрезания можно вычислить неравенством (2(h-x)z*sin^2

Коррегирование зубчатых колес- улучшение формы зуба эвольвентного зубчатого зачепления, позволяет изменить межосевое расстояние.

10. Определение основных геометрических параметров цилиндрической эвольвентной передачи.

При построении эвольвентного зацепления необходимо рассчитать его геометрические параметры

Диаметр делительной окружности (d = m* z), диаметр окружности произвольного характера: Шаг по делительной окружности p=m*П, шаг по окружности произвольного характера:

Углом профиля назыв., угол касательной к профилю в данной точке и радиусом-вектором, проведенным в данную точку из центра колеса.

Шаг колеса делится на толщину зуба и ширину впадины

Толщина зуба (S_y) расстояние по дуге окружности между разнолинейными точками профилей зуба

Ширина впадины (l_y)-расстояние по дуге окружности между разнолинейными точками профилей соседних зубьев.

11. Особенности косозубых цилиндрических эвольвентных колес. Определение основных геометрических параметров.

У прямозубых передач коэффициент перекрытия ε не превышает ε = 2, 0. При необходимости повысить силовые возможности передачи зуб делают косым. Таким образом ε может быть увеличено до 10.

Нормальный модуль (стандартный):

Торцевой модуль: = , где Pn- нормальный шаг, Ps-торцевой шаг зубьев, B-угол наклона зуба.

Диаметры зубчатого колеса и шаг зубьев определяются по торцевому модулю (mS):

Высоту головки и ножки определяет нормальный модуль: и Косозубые зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно.

Для нейтрализации осевых составляющих сил непосредственно на теле колес используют шевронные колеса с углом наклона зуба не более 45.