Эвольвентная передача Цилиндрические косозубые передачи Составление кинематических схем и структурный анализ механизмов

Теория машин и механизмов задачи и лабораторные

Связь науки о проектировании машин и механизмов с другими областями знаний, с общетеоретическими и специальными дисциплинами. История развития науки о механизмах и машинах. Роль отечественных ученых в создании научных школ. Основные задачи учебной дисциплины. Основные понятия: машина, механизм, кинематическая цепь, звено, кинематическая пара. Механизм как кинематическая основа технологических, энергетических, транспортных, информационных и других машин.

Теория машин и механизмов

Курс лекций предназначен для самостоятельного изучения разделов дисциплины «Теория механизмов и машин»: «Синтез механизмов», «Динамический анализ механизмов».

В курсе изложены основные теоретические положения синтеза механизмов с высшими кинематическими парами, приводятся общие сведения о силах трения, причинах износа и способах борьбы с износом, сведения о надежности и качестве машин, способах прогнозирования надежности. Также изложены принципы виброизоляции и виброзащиты механизмов, методы расчета и измерения КПД машин.

В настоящее время почти нет машин и механизмов, в которых не было бы передачи зацеплением. Широкое распространение таких передач объясняется надежностью их в работе и высокой несущей способностью. Правильно рассчитанные зубчатые и червячные передачи могут работать теоретически неограниченное, а практически очень длительное время.

В Российской Федерации проводятся большие исследовательские работы в области усталостной прочности зубчатых колес, динамических процессов в зубчатых передачах, концентрации нагрузки по контактным линиям, заедания рабочих поверхностей и многие другие.

Значительное развитие получили исследования в области точности зубчатых и червячных передач, а также снижения шума при работе зубчатых колес. Пересмотрены Государственные стандарты на точность изготовления зубчатых и червячных передач. Освоены производством новые разновидности и даже новые виды передач зацеплением, отличающиеся высокой несущей способностью и хорошими эксплуатационными показателями. Сюда относятся червячные передачи с червяками, имеющими вогнутый профиль, дозаполюсные передачи Новикова и др.

Работа над новыми видами передач, в свою очередь, способствует выявлению скрытых запасов прочности в передачах существующих видов, возможности повышения несущей способности которых, казалось, были исчерпаны.

Однако, если в изучении геометрии зубчатых и червячных передач достигнуты большие успехи и имеется большой прогресс в области их изготовления, то физическая сущность явлений, происходящих в контакте зубьев и в разделяющем их масляном слое, во многом еще не ясна. Зависимости, которые приходится использовать для расчета зубьев на прочность, еще далеки от совершенства. По мере накопления опыта эти зависимости меняются и уточняются.

Экспериментальные исследования не подчинены единому плану, в результате чего некоторые вопросы расчета изучаются достаточно подробно, другие же, значительно более актуальные, как, например, расчет на излом косых зубьев, исследование контактной выносливости зубьев при точечном касании и др., остаются почти незатронутыми. Число экспериментов в каждом исследовании часто слишком мало, чтобы служить основой уверенных количественных рекомендаций, а при усталостных испытаниях –– иногда даже качественных. Этим объясняются встречающиеся противоречия в оценке различными исследователями влияния того или иного фактора. Только широко развернутые эксперименты и систематический направленный сбор статистических данных о работе зубчатых передач в промышленности позволят применить теорию вероятностей к расчету передач зацеплением.

Все изложенное является основной причиной того, что, несмотря на решения ряда технических совещаний и конференций по зубчатым передачам, еще не создан единый метод расчета передач зацеплением.

Недостаточное внимание уделяется пока и такому важному фактору, как определение величины и характера нагрузок, с которыми должны работать передачи. Исходные данные для расчета часто выбираются необоснованно, а нагрузки из осторожности назначаются с неоправданным запасом, вследствие чего уточненный расчет передачи теряет всякий смысл. Накапливание сведений о действительных нагрузках, с которыми работают детали различных машин, и изучение специфических условий работы этих деталей являются одной из важнейших проблем в деятельности проектно-конструкторских организаций и СКБ заводов.

Классификация зубчатых передач Бытующие в технической литературе наименования различных типов зубчатых передач получили широкое распространение, но зачастую недостаточно четки. С другой стороны, многие предлагаемые системы классификации страдают излишней академичностью и не получили признания. В связи с этим наиболее правильным будет принять компромиссное решение.

Зубчатые колеса с зацеплением Новикова нарезаются на тех же зуборезных станках, что и эвольвентные зубчатые колеса. Минимальное число зубьев не ограничено подрезанием, как у эвольвентных зубчатых колес, поэтому передачу Новикова можно осуществить с большими передаточными числами, чем эвольвентную, при той же несущей способности из условия контактной прочности.

Гиперболоидные зубчатые передачи с начальным точечным касанием Винтовыми зубчатыми колесами называются обычные цилиндрические зубчатые колеса с косыми зубьями (в частности, одно из зубчатых колес может быть прямозубым) в том случае, когда передача движения осуществляется между двумя валами, оси которых скрещиваются (т. е. не параллельны и не пересекаются). Угол скрещивания осей валов может быть выполнен любым в пределах от 0 до 90°. Начальное точечное касание, а под нагрузкой –– очень ограниченная контактная площадка, служит причиной низкой несущей способности винтовых зубчатых колес.

Силовой анализ механизмов. Задачи силового анализа; характеристика сил, действующих на звенья механизмов; силы инерции. Условие статической определимости плоской кинематической цепи. Кинетостатический анализ механизмов: определение реакций в кинематических парах групп II класса; силовой расчет механизма; определение уравновешивающей силы методом Н.Е.Жуковского.
Теория машин и механизмов