Почему шестерню зубчатой передачи следует делать с большей твердостью чем колесо

Почему для изготовления шестерни берут более твердый материал, чем для изготовления колес? В каких случаях это обосновано?

Дайте определение зубчатой передаче.

Механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, образующими с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару, называют зубчатой передачей

Дайте определение шестерни, зубчатого колеса и венца

Меньшее по числу зубьев из пары колес – шестерня

Большее по числу зубьев из пары колес – венец

Каковы основные достоинства и недостатки зубчатых передач по сравнению с другими передачами?

Перечислите достоинства зубчатой передачи по сравнению с фрикционной передачей.

Высокий КПД, малые нагрузки на валы и опоры, высокая нагрузочная способность, постоянство перед. числа

По каким признакам классифицируют зубчатые передачи?

По взаимному расположению осей колес: параллельные, пересекающиеся, скрещивающиеся осями

В зависимости от относительного вращения колес и расположения зубьев: внешнее, внутреннее, реечное зацепления

По форме профиля: эвольвентные, неэвольвентные (цилинжрическая)

В зависимости от расположения теоретической линии зуба: прямые, косые, шевронные

По конструктивному оформлению: закрытые и открытые передачи

По величине окружной скорости: тихоходные передачи(до 3 м/с), среднескоростные(от 3..15 м/с),быстроходные(>15 м/с)

По числу ступеней: одно-, многоступенчатые

Чем отличается закрытая передача от открытой?

Закрытые передачи размещаются в специальном непроницаемом корпусе и обеспеченные постоянной смазкой из масляной ванны. Открытые передачи работают без смазки или периодическим смазыванием консистентными смазками

Материалы, применяемые для изготовления зубчатых колес.

Сталь углеродистую обыкновенного качества ( 35….55), легированную ( 12ХНЗА, 30ХГС, 40Х, 35Х, 40ХН)

Серый чугун (СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ25, СЧ30, СЧ40), высококачественный чугун (ВЧ50-2, ВЧ45-5)

Неметаллические материалы (текстолит ПТК, ПТ, ПТ-1, лигнофоль, бакелит, капрон и др.)

Виды термической обработки применяют для изготовления зубчатых колес?

Поверхностная закалка зубьев с нагревом токами высокой частоты – ТВЧ в течении 20-50 сек (для модуля >2 мм)

Цементация– длительное поверхностное насыщение углеродом с последующей закалкой (высокая прочность на изгиб)

Почему для изготовления шестерни берут более твердый материал, чем для изготовления колес? В каких случаях это обосновано?

Твердость шестерни прямозубой передачи рекомендуется принимать на 25-30 НВ больше твердости колеса. Это способствует прирабатываемости, сближению долговечности шестерни и колеса, повышению сопротивлению заеданию зубчатых колес.

10. Основные геометрические параметры зубчатых передач. Как они между собой связаны?

Радиальный зазор c — расстояние между поверхностями вершин зубьев

и впадин шестерни и колеса:

c = h_f+ h_а (h_f – высота ножки зуба; h­_а – высота головки зуба)

Окружная толщина зуба s — расстояние между разноименными

профилями зуба по дуге концентрической окружности зубчатого колеса.

Ширина венца b — наибольшее расстояние между торцами зубьев

цилиндрического зубчатого колеса по линии, параллельной его оси.

Межосевое расстояние а_w — расстояние между осями зубчатых колес передачи:

а_w= d1/2 + d2/2 = m1Z1/2 + m2Z2/2 = m (Z1+Z2) /2

(d_1-2 – диаметры вершин зубьев, m – модуль зубьев ( m=P/ π), Z – кол-во зубьев)

Источник

ВЫБОР МАТЕРИАЛА ШЕСТЕРНИ И КОЛЕСА

Основным материалом для изготовления зубчатых колес силовых передач служит термообработанная сталь. В зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев, полученной после термообработки, зубчатые колеса можно условно разделить на две группы:

1) ≤ 350 НВ – нормализованные, улучшенные;

2) > 45 HRC – закаленные (объемно и поверхностно), цементированные, нитроцементированные, цианированные, азотированные.

При расчете на контактную выносливость зубчатой пары с колесом, имеющим среднюю твердость H₂ ≤ 350 НВ, средняя твердость H₁ рабочей поверхности прямых зубьев шестерни в целях ускорения их прирабатываемости, достижения одинаковой долговечности и повышения сопротивления заеданию должна быть следующей:

или .

Для косозубых колес твердость H₁ рабочих поверхностей зубьев шестерни желательна по возможности большая, так как с увеличением H₁ улучшается несущая способность передачи по критерию контактной выносливости. Однако следует помнить, что с возрастанием твердости материала зубчатых колес усложняется технология их изготовления.

Для зубчатых передач с твердыми (H₁ и H₂ ≥ 45 HRC) рабочими поверхностями зубьев не требуется обеспечивать разность твердостей зубьев шестерни и колеса.

Характеристики механических свойств сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес, после различной термической или термохимической обработки представлены в табл. 5.1.

Сталь одной и той же марки в зависимости от температурного режима отпуска при термической закалке может иметь различные механические свойства. Получение нужных механических свойств зависит не только от температурного режима термообработки, но и от наибольших размеров сечения заготовки D или. Так, диаметр червяка и вала-шестерни (рис. 5.1, а, б) соответственно, мм:

, .

Толщина колеса в зависимости от конструкции: (рис. 5.1, в), при или при (рис. 5.1, г).

При поверхностной термической обработке зубьев механические характеристики сердцевины зуба зависят от предшествующей операции – улучшения. Исключение составляют зубья с m

Дата добавления: 2016-05-25 ; просмотров: 1319 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Колеса с твердостью НВ 350 не прирабатыва / втся. Для неприрабатывающихся зубчатых передач обеспечивать разность твердостей зубьев шестерни и колеса не требуется. [16]

При твердости обоих колес 350 НВ колеса не прирабатываются. Для неприрабатывающихся зубчатых передач не требуется обеспечивать разность твердостей зубьев шестерни и колеса. [19]

В правильно спроектированной зубчатой паре соотношение твердости рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса не может быть выбрано произвольно. Для неприрабатывающихся зубчатых передач с твердыми ( HRC45) рабочими поверхностями зубьев обоих зубчатых колес обеспечивать разность твердостей зубьев шестерни и колеса не требуется. [20]

В правильно спроектированной зубчатой паре соотношение твердости рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса не может быть выбрано произвольно. Для неприрабатывающихся зубчатых передач с твердыми ( HRC 45) рабочими поверхностями зубьев обоих зубчатых колес обеспечивать разность твердостей зубьев шестерни и колеса не требуется. [21]

Для зубчатых передач, работающих в условиях абразивного износа ( открытые, зубчатые передачи, закрытые передачи с недостаточно изолированной от внешней среды масляной ванной), установлено, что ножки зубьев изнашиваются быстрее, чем головки, причем в особенно неблагоприятных условиях находятся ножки зубьев шестерен, зацепляющихся в г раз чаще ножек зубьев колес. Отсюда следует, что для зубчатых колес открытой передачи желательно выбирать такие смещения инструмента, при которых поверхность ножек шестерни тем меньше, чем больше i и чем меньше разность твердости материалов шестерни и колеса. [23]

Если твердость рабочих поверхностей зубьев колеса не более НВ 350, то в целях выравнивания долговечности зубьев шестерни и колеса, ускорения их приработки и повышения сопротивляемости заеданию твердость поверхностей зубьев шестерни назначается выше твердости зубьев колеса. Если твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса более НВ 350 ( не менее HRC 45), то обеспечивать разность твердостей зубьев шестерни и колеса не требуется. [28]

В табл. 9.2 приведены рекомендации по выбору механических свойств наиболее употребляемых марок сталей в зависимости от термообработки ( твердости) с учетом размеров зубчатых колес. Из таблицы следует, что для одной и той же марки стали в зависимости от вида термообработки можно получить различные механические свойства. При этом необходимо принимать среднее табличное значение твердости данной марки стали как наиболее вероятное. При твердости обоих колес 350 НВ не требуется обеспечивать разность твердости зубьев шестерни и колеса. [29]

Источник

Почему шестерню зубчатой передачи следует делать с большей твердостью чем колесо

Тестовые вопросы по теме «Цилиндрические зубчатые передачи»

— В зубчатой передаче отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни называется …

1. передаточным числом

2. передаточной функцией

3. передаточным отношением

4. коэффициентом полезного действия

— Линейная величина, в π раз меньшая окружного шага зубьев, носит название …

4. окружной модуль зубьев

— Линией зацепления эвольвентного зубчатого зацепления, называется …

1. линия, очерчивающая профиль зуба

2. линия, проходящая через центры колес

3. общая нормаль к профилям зубьев в точке касания

4. касательная к профилю зуба в точке касания

— К достоинствам зубчатых передач относится …

1. постоянство передаточного отношения

2. бесшумность работы

3. возможность осуществления передачи между валами, расположенными на большом расстоянии

4. предельность нагрузки

4. пересекаются и перекрещиваются

— По принципу передачи движения зубчатые пе­редачи относятся к передачам:

Выберите правильный вариант ответа.

1. контактной прочности

2. изгибающей прочности

— Окружность, эвольвентой которой является про­филь зуба, называется:

Выберите правильный вариант ответа.

— Почему шестерню зубчатой передачи следует делать с большей твердостью, чем колесо?

1. Потому что на нее имеет действие большая окружная сила

2. Потому что она имеет большее число циклов нагружения

3. Потому что она передает меньший крутящий момент

4. Ввиду ее малых размеров

5. Потому что она имеет меньшее число зубъев

— Почему зубчатые колеса при консольном расположении хотя бы одного из защемляющихся зубчатых колес рекомендуется делать уже, чем в случае их симметричного расположения между опорами?

1. Для уменьшения габаритов редуктора

2. Для уменьшения нагрузок на опоры

3. Для снижения веса редуктора

4. Потому что это уменьшает неравномерность распределения нагрузки

5. Для улучшения смазки зацепления

— Объясните почему цилиндрические зубчатые колеса из закаливаемых материалов делают более узкими, чем колеса из более мягких материалов, при одинаковых размерах?

1. Зависит от выбранного коэффициента ширины колеса

2. Из-за высокой твердости зубъев

3. Потому что они более прочные, чем из мягких материалов

4. Это зависит от контактных напряжений

5. Потому что первые более чувствительны к неравномерности распределения нагрузки

— Определите связь критериев работоспособности зубчатых передач с видами напряжений.

— Какими напряжениями учитывается интенсивность износа зубъев зубчатых передач?

— Как называется часть зуба, расположенная между делительной окружностью и окружностью впадин зубьев:

1. осевым шагом зуба

5. радиальным зазором

Выберите правильный вариант ответа.

— За счет действия в зацеплении каких сил пере­дается крутящий момент в зубчатой цилиндрической передаче:

1. сил трения качения

4. сил трения скольжения

— Укажите основное преимущество косозубых передач по сравнению с прямозубыми …

1. Меньше усилие на опорах

2. Отсутствие периода однопарного зацепления

3. Низкая стоимость и доступность материалов

4. Простота зубонарезания

— Какова основная причина ограничения величины угла наклона зуба в цилиндрической косозубой передаче?

1. Увеличение коэффициента перекрытия

2. Увеличение концентрации напряжений в зацеплении

3. Увеличение осевой нагрузки на подшипники

4. Увеличение габаритных размеров

— Для чего при расчётах косозубого цилиндрического ко­леса используют понятие «эквивалентное колесо»? Выбрать наиболее правильный ответ.

1. Для достижения равной прочности по контактным напряжениям и напряжениям изгиба

2. Для вывода формул расчёта на прочность косозубых колёс из из­вестных формул для прямозубых

3. Для расчёта по готовым формулам

4. Для определения формы косого зуба

— Указать основное достоинство эвольвентных колёс.

1. Простота конструкции

2. Постоянство передаточного отношения

3. Бесшумность работы

4. Требование точности при сборке

1. зубчатое колесо и винт

3. шестерня и зубчатое колесо

4. червяк и шестерня

2. равномерности распределения нагрузки зубьев

4. уменьшения длины валов

— Каков угол зацепления цилиндрических колёс?

— Определить модуль зуба колеса, если шаг 12,56 мм.

— Высота ножки зуба цилиндрического колеса равна 10 мм. Чему равна высота зуба (колесо изготовлено без смещения):

Выберите правильный вариант ответа.

— Диаметр окружности вершин зубьев ра­вен 248 мм, диаметр окружности впадин зубьев равен 230 мм. Чему равен нормальный модуль косозубого цилиндрического зубчатого зацепления, если зубья нарезаются без смещения:

Выберите правильный вариант ответа.

— Что такое делительный окружной шаг зубьев? Выбрать наиболее точную формулировку.

1. Расстояние между профилями соседних зубьев

2. Расстояние между одноимёнными профилями соседних зубьев по делительной окружности

3. Ширина зуба по делительной окружности

4. Длина дуги делительной окружности между соседними зубьями

— При расчетах зубчатых передач гостовскими параметрами являются:

1. Межосевое расстояние

3. Шаг зубчатого колеса

4. Диаметр делительной окружности колес

— Какая из передач обеспечивает меньшую шумность при работе:

— Диаметр колеса зубчатой передачи определяют в зависимости от:

1. мощности на валу

2. крутящего момента

3. угловой скорости

— В каких передачах не будет осевых сил:

1. в цилиндрических прямозубых

2. в конических прямозубых

— Какая одноступенчатая передача может иметь большее значение передаточного числа?

— Из приведенного списка выберите материалы, из которых чаще всего изготавливают колеса зубчатых конических передач:

Выберите правильный вариант (варианты) ответа.

— Какие параметры косозубой цилиндрической передачи стандартизованы?

— Какой модуль стандартизирован в прямозубой конической передаче:

2. внешний окружной

4. конический круговой

— Нормальный модуль цилиндрического косозубого зацепления равен 4 мм. Чему равен радиальный зазор:

Выберите правильный вариант ответа.

— В каких пределах рекомендуют принимать угол наклона зубьев (градусов) в шевронных цилиндрических зубчатых передачах:

Выберите правильный вариант ответа.

— Как влияет угол наклона зубьев на плавность ра­боты косозубой зубчатой передачи:

2. с ростом угла наклона зубьев передача работает более плавно

3. с ростом угла наклона зубьев передача работает менее плавно

5. изменение угла наклона зубьев влияет только на значение осевой силы

Выберите правильный вариант ответа.

— Выберите правильное утверждение, подходящее к описанию геометрии зубчатого цилиндрического косозубого колеса:

1. диаметр делительной окружности больше диаметра окружности вершин зубьев на 2 нормальных модуля

2. диаметр делительной окружности больше диаметра окружности впадин на 2 нормальных модуля

3. диаметр окружности впадин меньше диаметра делительной окружности на 2,5 окружного модуля

4. диаметр окружности впадин меньше диаметра делительной окружности на 2,5 нормального модуля

5. диаметр окружности впадин меньше диаметра делительной окружности на высоту зуба

— Выберите утверждение, справедливое по отно­шению к шевронным зубчатым цилиндрическим передачам:

1. могут работать при окружных скоростях свыше 10 м/ с

2. не могут работать при окружных скоростях свыше 10 м/ с

3. не могут работать при окружных скоростях меньше 10 м/ с

4. могут работать при окружных скоростях меньше 10 м/ с

5. могут работать при скоростях свыше 40 м/ с

Выберите правильный вариант (варианты) ответа.

— Как называется окружность, диаметр которой на рисунке равен 90 мм:

1. окружность вершин зубьев

2. окружность впадин зубьев

3. делительная окружность

4. начальная окружность

5. основная окружность

— Угол α на рисунке носит название …

1. угол наклона зуба

— Какая зубчатая передача изображена на рисунке?

— Передача, изображенная на рисунке, носит название …

1. цилиндрическая косозубая передача

2. шевронная передача

3. гипоидная передача

4. цилиндрическая винтовая передача

— Передача, изображенная на рисунке, носит название …

1. цилиндрическая косозубая передача

2. шевронная передача

3. гипоидная передача

4. цилиндрическая винтовая передача

— Передача, изображенная на рисунке, носит название …

1. цилиндрическая косозубая передача

2. шевронная передача

3. гипоидная передача

4. цилиндрическая винтовая передача

— Проектный расчет геометрических параметров открытой зубчатой передачи выполняют в следующей последова­тельности:

1. при проектном расчете геометрические параметры не определяют

2. определяют делительный диаметр шестерни, колеса, межосевое расстояние, модуль

3. делительный диаметр колеса, межосевое расстояние, модуль

4. модуль, делительный диаметр шестерни, колеса, межосевое расстояние

5. модуль, межосевое расстояние, делительный диаметр шестерни, колеса

— На рисунке приведена схема сил, действующих в зацеплении цилиндрической косозубой передачи. Обозначение какой из показанных сил соответствует окружной силе ведомого колеса:

— Угол зацепления цилиндрических зубчатых колес в соответствии с ГОСТ 13755-81 равен …

— Что изображе­но на рисунке:

1. косозубое зубчатое колесо

2. прямозубое зубчатое колесо

3. зубчатовинтовое колесо

4. шевронное зубчатое колесо

5. червячное колесо

— Рассчитайте межосевое расстояние ( мм ) прямо­зубой цилиндрической передачи внешнего зацепления, если число зубьев шестерни Z ₁ = 20, передаточное число U = 2, модуль m = 5 мм (колеса изготовлены без смещения):

— Окружность диаметра d _{ω 1} в эвольвентном зубчатом зацеплении, носит название…

1. начальная окружность шестерни

2. делительная окружность шестерни

3. начальная окружность шестерни

4. окружность вершин зубьев шестерни

— Окружность диаметра d ₁ в эвольвентном зубчатом зацеплении носит название…

1. начальная окружность колеса

2. делительная окружность шестерни

3. начальная окружность шестерни

4. окружность вершин зубьев шестерни

— В нормальной цилиндрической прямозубой зубчатой передаче модуль зубьев равен 4мм, число зубьев шестерни z ₁=20, число зубьев колеса z ₂=80. Межосевое расстояние передачи равно…

— Рассчитайте диаметр окружности впадин зубьев колеса, пред­ставленного на рисунке (размеры указаны в миллиметрах):

1. толщина обода колеса

2. ширина зубчатого венца

3. толщина диска колеса

5. толщина зуба колеса

— Чему равен диаметр ступицы колеса, представ­ленного на рисунке (размеры указаны в милиметрах ):

— Ширина зубчатого венца зубчатого колеса, при­веденного на рисунке, составляет ( мм ):

5) не указана на данном чертеже

Выберите правильный ответ.

— В прямозубой цилиндрической передаче угловая скорость шестерни ω ₁=10 рад/с. Числа зубьев шестерни z ₁=20, колеса z ₂=40. Угловая скорость колеса равна …

3. угол делительного конуса

4. угловой шаг зуба

— Угол наклона зуба цилиндрических косозубых колес принимают …

— Угол наклона линии зуба шевронных колес принимают …

— Укажите наименьший угол наклона зубьев косозубой цилиндрической передачи.

— Укажите наибольший угол наклона зубьев косозубой цилиндрической передачи.

— При нарезании прямых зубьев нормального эвольвентного зацепления инструментом реечного типа их минимальное число, при котором отсутствует подрезание, равно …

— При нарезании прямых зубьев нормального эвольвентного зацепления инструментом реечного типа модуля m в соответствии с требованиями ГОСТ 13755-81 высота зуба равна …

— Коэффициентом торцового перекрытия цилиндрической зубчатой передачи называется …

1. отношение угла зацепления к числу зубьев

2. отношение угла торцового перекрытия к угловому шагу

3. отношение углового шага к углу торцового перекрытия

4. отношение угла осевого перекрытия к угловому шагу

— В нормальной цилиндрической прямозубой передаче модуль зацепления m =4 мм, передаточное отношение u =4, межосевое расстояние a =200мм. Число зубьев шестерни равно …

— Высота зуба цилиндрического прямозубого колеса 9 мм. Шаг зубьев по делительной окружности равен …

— В нормальной цилиндрической прямозубой передаче модуль зацепления m =4 мм, передаточное отношение u =4, межосевое расстояние a =200мм. Диаметр окружности выступов колеса равен …

— Сколько значений нормального модуля могут иметь три пары зубчатых колес:

1. неограниченное количество

5. одно, два либо три

Выберите правильный вариант ответа.

Выберите правильный вариант ответа.

— Рассчитать переда­точное отношение передачи, если a_ω = 160 мм; d₁ = 80 мм.

— Определить передаточное отношение передачи, если диаметр делительной окружности шестерни 59,5 мм; число зубьев шес­терни 18; передаточное отношение передачи 2,5.

— Определить нормальную силу в зацеплении зубьев пря­мозубой шестерни F_m если диаметр делительной окружности 0,06 м; мощность на валу зубчатой передачи 7 кВт при скорости 65 рад/с.

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

Источник