Проектирование типовых механизмов-2

1. Проектирование типовых механизмов

2.

Сегодня вторник,
5 мая 2026 г.
05.05.2026

3. План

1. Редукторы.
2. Проектирование зубчатых передач.
3. Проектирование червячных передач.

4. РЕДУКТОРЫ

Редукторы - это механизмы, состоящие из передач
зацеплением с постоянным передаточным отношением,
заключенные в корпус и предназначенные для понижения
угловой скорости
Признаки классификации редукторов :
Тип редуктора:
Ц - цилиндрический,
К - конический,
Ч - червячный,
П - планетарный,
Г - глобоидный
Ш -широкий
У - узкий
С - соосный
М - мотор-редуктор
Типоразмер редуктора
определяют
типом и главными
параметрами тихоходной
ступени (аω, dae2)
Исполнение редуктора
определяют
передаточным числом,
вариантом сборки и
формой концевых
участков валов
Обозначение редуктора:

5.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ РЕДУКТОРЫ
Одноступенчатые редукторы
применяют при передаточных
числах u < 7 (реже до 12,5).
Х
Х

6.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ РЕДУКТОРЫ
Редуктор с
последовательным
расположением ступеней
При u = 7…40 выгоднее
применять двухступенчатые
редукторы:
соосный
редуктор
редуктор с
раздвоенной
тихоходной
ступенью

7.

КОНИЧЕСКИЕ РЕДУКТОРЫ
Конические редукторы применяют для передачи
вращающего момента между валами со взаимно
перпендикулярным расположением осей
Передаточные отношения
u 4 - для прямозубых u 5 - при косых и
редукторов
круговых зубьях
При больших передаточных отношениях
применяют коническо-цилиндрические
редукторы:
u ...

8.

ЧЕРВЯЧНЫЕ РЕДУКТОРЫ
ЧЕРВЯЧНЫЕ РЕДУКТОРЫ применяют для передачи
движения между перекрещивающимися валами
Редуктор c нижним
расположением червяка

9.

ЧЕРВЯЧНЫЕ РЕДУКТОРЫ применяют для передачи
движения между перекрещивающимися валами
Редуктор c верхним
расположением
червяка
Редуктор с
червяком сбоку
от колеса
Редуктор с
вертикальным
расположением вала
колеса или червяка

10.

Двухступенчатые редукторы с червячными
передачами:
цилиндрочервячный
червячноцилиндрический
u = 44,6 … 480
червячночервячный
u = 42,25 …3600

11. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Материалы зубчатых колес и их термообработка
Стальные зубчатые колеса разделяют
на две основные группы:
1 - с твердостью HB 350
Термообработка: нормализация или улучшение;
2 - с твердостью НВ 350
Термообработка: объёмная закалка, закалка
ТВЧ, цементация, азотирование

12.

Допускаемые напряжения
Допускаемые контактные напряжения
H
H limb
SH
K HL
Допускаемые напряжения изгиба
F
F limb
SF
K FL K FC

13.

Расчет цилиндрических зубчатых передач
на контактную прочность
Наибольшее контактное напряжение в зоне зацепления:
H Z H Z M Z
Ht
d1
U 1
U
Удельная расчетная окружная сила:
Ft
Ht K H K H K HV
b2
H

14.

Расчет цилиндрических зубчатых передач
по напряжениям изгиба
F1
F2
YF1
YF2
Напряжения изгиба
F YF Y Y
Ft
mn
F
Удельная расчётная окружная сила при изгибе
Ft
Ft K F K F K FV
b2

15.

КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Основные геометрические соотношения
Передаточное отношение
d2
i
d1
или
i tg 2 ctg 1
Соотношение
между модулями
mtm mte b sin 1 z1
i ≤ 4, (до 6,3)

16.

Внешнее конусное
расстояние:
Re 0,5 mte z1 u 2 1
Передаточное число:
u z2 z1
.
Высота головки и ножки зуба:
h fe 1,2 mte
hae mte

17.

СИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ
2 T1 2 T2
Ft1 Ft 2
d m1
dm2
Fr1 Ft1 tg cos 1
Fa1 Ft1 tg sin 1
Fa 2 Fr1
Fr 2 Fa1

18.

Расчет прямозубой конической передачи
de1
d
Диаметры эквивалентных колес e1 cos
1
z1
z
e1
Эквивалентные числа зубьев
cos 1
Напряжения изгиба:
F YF
Ft
0,85 mtm
d e 2
de 2
cos 2
z e 2
z2
cos 2
[ F ]
Контактные напряжения:
Ht u 2 1
H z H zM z
[ ]H ,
0,85 d m1 u

19.

Конические передачи с непрямыми зубьями
с тангенциальными
зубьями
с круговыми зубьями

20. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ

МАТЕРИАЛЫ И ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
Материал венца
червячного колеса
Скорости скольжения
Оловянистые бронзы
5...25 м/сек
Безоловянистые бронзы
2...5 м/сек
Серый чугун
не более 2 м/с
Материал червяка
цементируемые стали
(20Х, 18ХГТ)
среднеуглеродистые стали (45, 40ХН)
с поверхностной закалкой
Твердость поверхности
HRC 58... 63
HRC 50...55

21.

Допускаемые контактные напряжения [ H ] :
для оловянистых бронз - из условия
сопротивления усталостному выкрашиванию
для твердых бронз и чугунов - из условия
сопротивления заеданию (или по
эмпирическим формулам).
Допускаемые напряжения изгиба
[ F ] :
по эмпирическим формулам
в зависимости от материала венца червячного колеса
и характера нагрузки

22.

РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ
Условие контактной прочности:
5400
H
z2 / q
3
z2 / q 1
T2 K H [ H 2 ]
a
Условие прочности зуба
на изгиб:
.
Ft
F 0,7 YF
[ F2 ]
mn
F
Ft t 2 K F
b2
z
z2
3
cos
m n m cos

23.

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
РАСЧЕТ ВАЛА ЧЕРВЯКА НА ЖЕСТКОСТЬ
Условие теплового баланса по температуре масла в картере
редуктора:
( 1 )P1
tM tВ
[tM ] 70...80 C
KT A
Способы искусственного охлаждения:
1) увеличение поверхности редуктора;
2) обдув корпуса воздухом;
3) установка в корпусе водяного охлаждения;
4) применение циркуляционных систем смазок.
Условие жесткости вала червяка по величине прогиба:
f (0,005...0,01)m [f ]

24.

ВИДЫ РАЗРУШЕНИЯ ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС
КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЧЕРВЯЧНЫХ
ПЕРЕДАЧ
Основные виды разрушений и повреждений в
червячных передачах: износ и заедание
Критерии работоспособности и расчета:
Расчет на контактную прочность зубьев - основной.
Расчет на изгибную выносливость зубьев –
проверочный

25.

Вопросы для самопроверки
1. Что называется редуктором и каково его
назначение в приводе машины?
2. Что является основными параметрами
редуктора?
3. Поясните условное обозначение типоразмера
редукторов: Ц2В-125-12,5; Ц2Ш-160-10; Ц2С-200-16;
К-160-2,8; Ч-160-10.
4. Какие различают виды ремней по форме их
поперечного сечения?
5. Каковы достоинства и недостатки ременной
передачи по сравнению с другими передачами?
6. Каковы достоинства и недостатки цепной
передачи и где ее применяют?
7. Назовите критерии работоспособности цепной
передачи.

26.

Вопросы для самопроверки
8. Назовите критерии работоспособности
зубчатых передач?
9. Что является критерием работоспособности
конической передачи?
10. Какие силы возникают в зацеплении
конических колес?
11. Как производится тепловой расчет
червячных редукторов?
12. Назовите критерии работоспособности
червячной передачи?
13. Какие материалы рекомендуют для
изготовления червяков и червячных колес.
14. Перечислите виды разрушения червячных пар.

27. ЗА ВНИМАНИЕ