Определение качественных показателей зацепления

 

К качественным показателям следует отнести такие, которые характеризуют работу зубчатой передачи. В курсовом проекте рассмотрим два основных показателя: коэффициент перекрытия ε и коэффициенты относительного скольжения λ ₁ и λ ₂.

Коэффициент перекрытия – это отношение длины дуги зацепления к длине шага по начальным (r _ω1 и r _ω2) окружностям колес, он характеризует непрерывность зацепления, а значит, плавность и бесшумность работы передачи.

До того как зацепление вычерчено, коэффициент перекрытия вычисляется по теоретической формуле:

 

,                 (4.11)

где r_b1 и r_b2 – радиусы основных окружностей колес O₁A и O₂B, замеряются на чертеже с учетом масштаба, мм:

r_b1 = 188/2,5 = 75,2; r_b2 = 376/2,5 = 150,4;

 – угол зацепления.

 

.

Действительный коэффициент перекрытия определяется из чертежа зацепления по формуле:

,                                  (4.12)

 

где СD – действительный участок линии зацепления, мм;

  m – модуль зацепления, мм;

  α = 20^о.

.

 

Определив коэффициенты перекрытия по формулам (4.11) и (4.12), сравним их значения и вычислим относительную ошибку, которая не должна превышать 5 %:

;                                        (4.13)

.

Во время работы профили зубьев одновременно совершают процесс качения и скольжения. Трение качения мало и в расчетах им пренебрегают, а трение скольжения вызывает износ зубьев. Главным фактором, определяющим износ, является скорость скольжения. Характеризуют влияние скорости скольжения коэффициенты относительного скольжения – λ ₁ и λ ₂, которые рассчитываются по формулам:

;                                      (4.14)

;

где                           u_{12 ;}                                                 (4.15)

u_{21 ;}

 

; ;

 

е = измеренная на чертеже длина теоретической линии зацепления AB;

e = 205,5 мм;

c – расстояние от основания перпендикуляра из центра меньшего колеса (z₁) на линию зацепления в направлении к точке основания перпендикуляра из центра большого колеса (z₂) (откладываем через каждые 20 мм).

В полюсе зацепления λ₁ = λ₂ = 0.

Составим таблицу значений l₁, l₂: изменяем c в границах от 0 до e, подсчитываем ряд значений l₁ и l₂ и строим диаграммы в прямоугольной системе координат, и по границам активной части линии зацепления определяем действительный участок диаграммы.

 

Таблица 4.1 – Результаты расчетов коэффициентов скольжения λ₁и λ₂

c	0	20	40	60	AP	80	100	120	140	160	160	e
e - c	205,5	185,5	165,5	145,5	BP	125,5	105,5	85,5	65,5	45,5	25,5	0
λ1	- ¥	-3,638	-1,069	-0,212	0	0,216	0,472	0,644	0,766	0,858	0,929	1
λ2	1	0,784	0,517	0,175	0	-0,275	-0,896	-1,807	-3,275	-6,033	-13,118	- ¥

    

Заключение

 

С помощью графических и расчетно-графических методов анализа различных механизмов, рассматриваемых при изучении дисциплины «Теория механизмов и машин», были определены значения скорости, ускорения, силы инерции звеньев механизма, давления в кинематических парах, параметры нулевого зацепления зубчатых колес.

По результатам расчетов выполнен чертеж зубчатого зацепления,
построены диаграммы относительного скольжения, с помощью которых исследовано влияние скорости скольжения на качество работы передачи. Определены теоретическое и действительное значения коэффициента перекрытия, установлена зависимость его от угла зацепления и модуля передачи.

Результаты проектирования можно применять для создания опытного образца механизма.

Библиографический список

1. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин / И. И. Ар-
тоболевский. М.: Наука, 1988. 640 с.

2. Теория механизмов и механика машин. 3-е изд./ К. В. Фролов,
С. А. Попов, и др.; Под ред. К. В. Фролова. М.: Высшая школа, 2001. 496 с.

3. Попов С. А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин  4-е изд., перераб. и доп. / С. А. Попов, Г. А. Тимофеев; Под ред. К. В. Фролова. М.: Высшая школа, 2002. 411 с.

4. Структурный, кинематический и силовой анализ плоского рычажного механизма. Проектирование зубчатой передачи: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Теория механизмов и машин». 2-е изд., перераб. / Т. В. Вельгодская; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 51 с.

5. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления текстовых документов / СТП ОмГУПС – 1.2–2005.