Курсовая теория на тему Анализ видов разрушения и критерии работоспособности зубчатых передач

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1.Понятие зубчатых передач. 5

1.1Краткие теоретические сведения
зубчатых передач. 5

1.2 Классификация и особенности зубчатых передач. 11

2. Характеристики зубчатых передач. 22

2.1 Основные критерии работоспособности зубчатых передач. 22

2.2 Нагрузки при разрушении. 25

2.3. Факторы влияющие на зубчатые передачи. 29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 38

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 39

Введение:

В настоящее время существует множество
литературных источников по проектированию и расчету зубчатых передач, большинство
из которых учебники и учебные пособия, где излагается теоретический материал.
Между тем степень освоения дисциплины характеризуется способностью студента,
впоследствии инженера, на практике применять приобретенные знания, успешно
решая производственные задачи. На сегодняшний день разработано много
эффективных систем автоматизированного проектирования, позволяющих моделировать
и проводить проверочные расчеты деталей и узлов машин. Однако инженер должен
уметь самостоятельно решать практические задачи для того, чтобы оценить
достоверность полученных с помощью компьютерных программ результатов.

Передаточные механизмы, в частности
зубчатые передачи, являются неотъемлемой частью привода большинства машин.
Благодаря широкому применению зубчатых передач в машиностроении приобретает
особую актуальность задача оптимизации их конструкции, а именно: снижение
массогабаритных показателей и улучшение рабочих характеристик. Одна из целей
таких преобразований — уменьшение массы колесной группы передачи. Вклад в общую
массу передачи массы других деталей и узлов (корпуса, опор, валов и др.)
достаточно сложно оценить ввиду их конструктивного разнообразия. Основные же
детали передачи — зубчатые колеса имеют достаточно простую форму, облегчающую
анализ и нахождение математических зависимостей между задействованными
параметрами.

Актуальность данной курсовой работы
связана с тем, что Тенденции развития современного машиностроения предполагают
сокращение использования механических передач в приводной технике. Но, несмотря
на это, современная техника пока не может полностью отказаться от использования
механических передач. Механические передачи не теряют своей привлекательности в
качестве технических решений, когда необходимо передавать движение между
валами, оси которых непараллельны, либо когда выходное звено привода или
рабочий орган должны совершать сложное движение и в ряде других случаев. При
этом использование традиционных механических передач, основанных на
цилиндрических зубчатых передачах, действительно может быть сведено к минимуму.
Но применение механических передач, основанных на зубчатых передачах с
непараллельными осями колес, не теряет своей актуальности. Это червячные,
конические, прецессионные и другие зубчатые передачи. Технология изготовления
зубчатых колес этих передач доведена до совершенства, однако показатели качества
работы не всегда отвечают современным требованиям, и это представляет собой
определенную проблему. В частности, зубчатые передачи с непараллельными осями
колес не в полной мере отвечают требованию технологичности сборки. Более того,
при наличии погрешностей монтажа передаточное отношение большинства из этих
передач перестает быть постоянным, что приводит к увеличению кинематической
погрешности, вибрации и потере работоспособности, т. е. заклиниванию,
преждевременному износу и другим негативным последствиям.

Цель курсовой работы проанализировать
видов разрушения и критерии работоспособности зубчатых передач.

Задачи курсовой работы:

— изучить теоретические сведения зубчатых
передач;

— изучить характеристики зубчатых передач;

— проанализировать факторы, влияющие на
зубчатые передачи;

— определить критерии работоспособности
зубчатых передач;

— сделать выводы.

Заключение:

Рассмотрев данную курсовую работу можно
сделать вывод , что использование зубчатых колес (шестерен) в зубчатых передачах
неотъемлемая часть жизнедеятельности человека.

Основные достоинства зубчатых передач:

— высокая нагрузочная способность;

— надежность работы в широком диапазоне
скоростей и нагрузок;

— большая долговечность;

— постоянство передаточного отношения;

— высокий КПД.

Среди недостатков можно отметить:

— повышенные требования к точности
изготовления;

— шум при высоких скоростях;

— высокую жесткость.

Отмеченные недостатки не снижают
существенного преимущества зубчатых передач перед другими видами передач, что
предопределяет их широкое применение в технике.

Основными материалами для зубчатых
колёс  являются легированные стали,
подвергаемые термической или химико-термической обработке: поверхностной
закалке, преимущественно токами высокой частоты, объёмной закалке, цементации,
нитроцементации, азотированию, цианированию. Зубчатая передача из сталей,
улучшаемых термообработкой до нарезания зубьев, изготовляют при отсутствии жёстких
требований к их габаритам. При особых требованиях к бесшумности и малых
нагрузках одно из зубчатых колёс делают из пластмассы (текстолита, капролона,
древеснослоистых пластиков, полиформальдегида), а сопряжённое — из стали.
Зубчатые передачи рассчитывают на прочность по напряжениям изгиба в опасном
сечении у основания зубьев и по контактным напряжениям в полюсе зацепления.

Фрагмент текста работы:

1.Понятие зубчатых передач. 1.1Краткие теоретические сведения
зубчатых передач Зубчатое колесо (шестерня) – основной
элемент механизмов зубчатой передачи. Представляет собой диск, на поверхности
которого расположены зубья. Работая в паре, два колеса образуют зубчатую пару
зацепления для передачи вращательного или поступательного движения.

Металлические зубчатые колёса отличаются
по типу и форме профиля зубьев, по форме поверхности, по материалу и размеру.
На рынке представлено большое разнообразие: прямозубые и косозубые; червячные
шестерни и колеса с внутренним зацеплением; цепные колеса и зубчатые рейки;
конические, гипоидные и некруглые зубчатые колеса.

Входят в состав механизмов автомобилей,
строительной техники, насосов, промышленного оборудования и даже часов.
Металлические зубчатые колёса изготавливаются из стали (в том числе,
углеродистой и легированной), реже из чугуна.

Стандартная ременная передача
предусматривает использование промежуточного элемента, в качестве которого
выступает ремень. Зубчатое зацепление характеризуется наличием поверхности
зацепления и сопряжения зубьев. Основные элементы зубчатой передачи следующие:

Ведущее и ведомое колесо.

Вал, который предназначен для
непосредственного крепления колес.

Подшипники, обеспечивающие подвижность
колес.

Шпонка, исключающая вероятность
проворачивания колеса на валу.

Параметры зубчатой передачи могут
существенно отличаться. Для начала отметим, что между ведомым и ведущим колесом
предусмотрено наличие технологического зазора, который обеспечивает скольжение
и возможность теплового расширения, а также смазывание основных элементов для
исключения вероятности заклинивания механизма.[1]

Детали машин изготавливаются при
применении самых различных металлов, в большинстве случаев это углеродистая
сталь. Скорость вращения механизма зависит от точности шестерен, а также
некоторых ее других параметров. Принцип работы устройства позволяет использовать
его при создании самых различных механизмов, к примеру, насосов или передач.

Простая зубчатая передача состоит из двух
зацепляющихся зубчатых колес. Ведущее из колес называют шестерней, ведомое –
собственно колесом. Параметрам шестерни присваивают индекс «1», параметрам
колеса – «2». Зубчатые цилиндрические передачи являются наиболее
распространенным видом механических передач (рис.1). [1]   Оптимизация двухступенчатой зубчатой передачи
с разделенным потоком мощности Текст научной статьи по специальности «Механика
и машиностроение» Кулинич А.В. Петров А.М. – URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/optimizatsiya-dvuhstupenchatoy-zubchatoy-peredachi-s-razdelennym-potokom-moschnosti
(дата доступа 19.04.2021)