Изборът на фактори на отклонение, като се вземат предвид качествените показатели
Геометрията и качествените показатели на зъбното предаване до голяма степен зависят от избора на коефициентите на преместване. Във всеки конкретен случай коефициентите на изместване трябва да се задават, като се вземат предвид условията на работа на зъбната предавка.
Възможно е да се проектира зъбна предавка с минимални габаритни размери, тегло и необходим експлоатационен живот само при правилно отчитане на показателите за качество; специфични коефициенти на натиск, които определят контактната якост на предавателните зъби; коефициенти на приплъзване, характеризиращи в определена степен абразивното износване; коефициент на припокриване, показващ продължителността и характера на натоварването на зъбите и характеризиращ плавността на предаването. В този случай габаритните размери и теглото на проектираната трансмисия са от немалко значение.
Независимо от последователността на изчисление, е необходимо да имате ясна представа как коефициентите на отклонениеx1иx2влияят върху показателите за качество. Като се има предвид, че ефектът на коефициента на изместванеx2върху показателите за качество е незначителен, в зависимост от натоварването на трансмисията, фиксираните стойностиx2,, препоръчани в GOST 16532-81, се приемат като близки до оптималните. На фиг. Фигура 4 показва графики на промените в производителността за предаване сz1 = 15, b = 0°иz2 = 22в зависимост от промяната вx1приx2=const. От фигурата се вижда, че когато самоx1нараства: а) стойноститеea,sa1/mнамаляват бавно,Jp- много бавно; b)l1²намалява бързо; в)l2²иsa2 / mнарастват бавно.
За да се гарантира, че всички показатели за качество са едновременно задоволителни,труден. Коефициентът на припокриване е в пряк конфликт с коефициентите на приплъзване. Това, което е добро за един показател за качество, е лошо за други и обратното.
По този начин изборът на коефициенти на отклонение не е лесна задача поради непоследователността и разнообразието от взети под внимание фактори. Тук, както и при други технически проблеми, пълното използване на едно предимство рядко е възможно, без да се загубят някои от другите. Затова във всеки конкретен случай трябва да се търси компромисно решение, като се претегля внимателно относителното влияние на отделните фактори.
Въпреки тези трудности обаче е необходимо да се вземат предвид общите препоръки за избор на коефициентите на изместванеx1иx2:1) проектираното зъбно колело не трябва да заклинява; 2) съотношението на припокриване на проектираното предаване трябва да бъде по-голямо от допустимото (ea>[ea]); 3) зъбите на проектираното зъбно колело не трябва да се подрязват, а дебелината им по кръга на върховете трябва да бъде по-голяма от допустимата (sa > [sa]).
Стойностите на коефициентитеx1иx2трябва да бъдат избрани така, че да предотвратят всички изброени явления. Проектните коефициенти на изместване трябва да бъдат избрани, за да се избегне подрязване и заточване на зъбите. Липсата на подрязване се осигурява при най-малката, а липсата на заточване - при максималната стойност на коефициента на отместване; следователно неравенството
Стойносттаx1minсе определя по формулата (1.14), след което се отпечатва таблица с резултатите от изчислението. Изчисляването на максималния коефициент на изместване не е предвидено в програмата, стойността му може да бъде получена чрез конструиране. За да направите това, на графиката (вижте фиг. 4), в зависимост от химико-термичната обработка, начертайте линия [sa / m] допресичане с кривата [sa1 / m].В точката на тяхното пресичане се получава стойносттаx1=x1max.. При избора на оптималната комбинация от коефициенти на изместване в рамките на избраната зона трябва да се стремите да осигурите най-добрите условия, които предотвратяват различни видове повреди на трансмисионните колела.
Основните видове повреди на зъбите на колелата, взети предвид при изчислителните методи, са следните:
а) отчупване и лющене на материала по страничните повърхности на зъбите, главно в близост до моментната ос на относително въртене (зъбно колело), причинени от високи контактни напрежения в повърхностния слой на зъбите;
б) счупване на зъбите в горната част при прекомерно заточване или в основата, където възникват най-големите напрежения на огъване;
в) изтриване на страничните повърхности на зъбите (абразивно износване), което се наблюдава в по-голяма степен при лошо уплътнени зъбни колела;
d) захващане на зъби, произтичащо от разкъсването на масления филм; Появата на заклинване се благоприятства от високите контактни напрежения и високите относителни скорости и ускорения на зъбите.
Три вида увреждане на зъбите се причиняват от високи контактни напрежения: отчупване, лющене и захващане. За да се намалят тези напрежения чрез геометрични средства, е необходимо да се увеличи намаленият радиус на кривина на еволвентните зъбни профили или, еквивалентно, да се намали, ако е възможно, коефициентът на специфично наляганеJp. Това автоматично ще доведе до намаляване на коефициента на приплъзванеl1², което също е необходимо за намаляване на заклинването на зъбите. Следователно трябва да бъде избрана стойносттаx1>x1max. Въпреки това, такова едностранно действие без оглед на други обстоятелства може да доведе донежелано намаляване на коефициента на припокриване.
Ако проектирането се извършва за зъбни колела и колела с 8-ма или 9-та степен на точност съгласно GOST 1643-81, тогава намаляването наeaне може да предизвика безпокойство (освен ако, разбира се,ea> 1) поради факта, че грешките в зацепването и деформацията на зъбите под натоварване предотвратяват съвместната работа на две двойки зъби. Следователно, намаляването на контактните напрежения поради увеличаване наeaв рамките на 8-ма и 9-та степен на точност е практически невъзможно и в този случай няма смисъл да се постигат високи стойности наea. Можем да се задоволим сea= 1,05. 1.20. При силно натоварени предавки с 6-та или 7-ма степен на точност подходът трябва да е различен. Съвместната работа на две двойки зъби в тях е възможна, следователно, за да се намалят контактните напрежения, трябва да се стремите да увеличитеea, така че натоварването да се разпредели върху две двойки зъби в възможно най-голямата зона на зацепване.
Препоръчителните стойности на коефициентите на припокриване, съответстващи на степента на точност на предаване, са дадени по-долу:
съгласно GOST 1643-81
Допустима стойност на коефициента
припокриване:
Ограничението на коефициента на припокриване може да доведе до факта, че стойноститеx1ще трябва да бъдат избрани от по-тесен диапазон от стойности, който ще бъде областта на разрешените решения съгласно [ea]. В този случай трябва да се стремим да получим стойността на коефициента на специфично налягане в полюсаJpпо-малка от единица.
Що се отнася до счупването, то до голяма степен зависи от дебелината на зъба по обиколката на върха. За силно натоварени предавки трябва да се избере вида на химиотермичната обработка. Относителната дебелина на зъбите на кръга от върхове може да се зададе в зависимост оттип химико-термична обработка [sa /t]:
Нормализация, подобрение 0,20. 0,30
Карбуризиране, азотиране 0,30. 0,40
Втвърдяване 0,40. 0,45
За зъбни колела от 6-та и 7-ма степен на точност, напротив, поради възможността за получаване на доста високи стойности наea, ограничаващата дебелина на зъбите може да бъде намалена до (0,15:0,20)m, а за зъбни колела със средно и малко натоварване до (0,1:0,15)m.
Явлението износване на зъбите се среща практически само при отворени или лошо уплътнени зъбни колела, между зъбите на които попада абразивен материал (например зъбни колела на трактори и други селскостопански машини). Абразивното износване, както показват проучванията, зависи главно от специфичния натиск върху зъбите, както и от линейната скорост в полюса на зацепване на предавката. Колкото по-високо е специфичното налягане и колкото по-висока е скоростта, толкова по-голямо е износването. В по-малка степен, но все пак значително влияние върху износването оказва скоростта на плъзгане на страничните повърхности на зъбите, от които зависят стойностите на коефициентите на приплъзванеl1²иl2². 4, намаляването наl1²се осъществява главно чрез увеличаване на фактора на отклонениеx1.
За средно натоварени предавки можете да опитате да намалите износването, като изберете коефициенти на отклонение. За да направите това, е необходимо да изберете стойносттаx1така че да се получат стойноститеl1²иl2²или равни или такива, че най-големите стойности на коефициентите на приплъзване да са пропорционални на стойностите на твърдостта на материала на зъбите на колелото:
Всички основни положения, посочени по-горе относно избора на коефициенти на изместване, остават валидни за спираловидни зъбни колела. Функционални зависимости на качествените показатели на предавката от промените в коефициентите на изместванеx1tиx2tзапазват същия общ характер. Концепцията има формален характер, тя систематизира техниката на геометричните изчисления.
В допълнение към описаната методология на обучение, има няколко други системи за избор на коефициенти на отклонение (например препоръки на ISO, GOST 16532-81 и др.). Площта на възможните изчислени коефициенти на изместване може да бъде представена под формата на съответни контури, изградени за конкретни зъбни колела с брой зъбиz1иz2.Примери за блокиращи контури и препоръки за тяхното използване са дадени в Приложение 3 на GOST 16532-81. Препоръки за избор на коефициенти на отклонение също се съдържат в [1-3, 5].