Carsevolution.ru

КАРС Эволюшн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Детали машин

Детали машин

Червячные передачи применяют для передачи вращательного движения между валами, оси которых перекрещиваются в пространстве. Наиболее часто угол перекрещивания Θ составляет 90°. Ведущим (в большинстве случаев) является червяк, представляющий собой зубчатое колесо с малым числом ( z1 = 1. 4) зубьев (витков) , похожее на винт Архимеда с трапецеидальной или близкой к ней по форме резьбой.
Червячное колесо выполняется косозубым. Для увеличения длины контактных линий в зацеплении с червяком зубья червячного колеса в осевом сечении имеют форму дуги.

Классификация червячных передач

В зависимости от формы внешней поверхности червяка передачи бывают с цилиндрическим (Рис. 1,а, б) или с глобоидным (Рис. 1,в) червяком.
Качественные показатели глобоидной передачи выше, поскольку она имеет повышенный КПД и более высокую несущую способность. Однако, червячная передача с глобоидным червяком сложнее в изготовлении, сборке и очень чувствительна к осевому смещению червяка, вызываемому, например, изнашиванием подшипников. На практике чаще всего применяют передачи с цилиндрическими червяками.

классификация червячных передач

В зависимости от характера винтовой поверхности червяка различают линейчатые и нелинейчатые червяки .

Линейчатые винтовые поверхности образуются винтовым движением прямой линии, нелинейчатые – винтовым движением заданной кривой. Линейчатые винтовые поверхности проще в изготовлении, поэтому они распространены более широко.

В зависимости от профиля винтовой поверхности червяка червячные передачи бывают с эвольвентными, архимедовыми, конволютными и нелинейчатыми червяками. Получение того или иного вида винтовой поверхности у витков червяка зависит от способа нарезания.

Нарезание линейчатых винтовых поверхностей осуществляют на универсальных токарно-винторезных станках, когда прямолинейная кромка резца воспроизводит эвольвентную, конволютную или архимедову поверхность.

Эвольвентный червяк получают при установке прямолинейной кромки резца в плоскости, касательной к основному цилиндру с диаметром dh . Левую и правую стороны витка нарезают соответственно резцами.
В торцовом сечении (сечении, перпендикулярном оси червяка) профиль витка червяка очерчен эвольвентой, в осевом сечении – криволинейный (выпуклый) .
Эвольвентный червяк представляет собой цилиндрическое косозубое колесо эвольвентного профиля с числом зубьев, равным числу витков червяка, и с большим углом наклона зубьев.

виды и типы червячных передач

С целью получения высокой поверхностной твердости витков и повышения тем самым качественных показателей передачи применяют термическую обработку с последующим шлифованием рабочих поверхностей витков. Эвольвентные червяки могут быть с высокой точностью прошлифованы плоской поверхностью шлифовального круга.
Производительные способы нарезания и простота шлифования обусловливают высокую технологичность эвольвентных червяков.

Архимедов червяк получают при расположении режущих кромок резца в плоскости, проходящей через ось червяка. Архимедовы червяки имеют в осевом сечении прямолинейный профиль с углом 2α , равным профильному углу резца. В торцовом сечении профиль витка очерчен архимедовой спиралью.
Боковые поверхности витков архимедовых червяков могут быть прошлифованы только специально профилированным по сложной кривой шлифовальным кругом. Поэтому упрочняющую термообработку и последующее шлифование не выполняют и применяют архимедовы червяки с низкой твердостью в тихоходных передачах с невысокими требованиями к нагрузочной способности и ресурсу.

Читайте так же:
Регулировка схождения колес на микроавтобусах

Конволютный червяк получают при установке режущих кромок резца в плоскости, касательной к цилиндру с диаметром dx (0<dx<db) и нормальной к оси симметрии впадины. В этой плоскости червяки имеют прямолинейный профиль впадины.
Конволютные червяки имеют в осевом сечении выпуклый профиль, в торцовом сечении профиль витка очерчен удлиненной эвольвентой.

Недостатком передач с конволютными червяками является сложная форма инструмента для шлифования червяков и невозможность получения точных фрез для нарезания зубьев червячных колес.
Передачи с конволютными червяками так же, как и с архимедовыми, имеют ограниченное применение, в основном в условиях мелкосерийного производства.

Нелинейчатые червяки нарезают дисковыми фрезами конусной или тороидальной формы. Витки таких червяков во всех сечениях имеют криволинейный профиль: в сечении, нормальном к оси симметрии впадины, выпуклый, в осевом сечении – вогнутый (рис. 3) .

Рабочие поверхности витков нелинейчатых червяков с высокой точностью шлифуют конусным или тороидным кругом. Передачи с нелинейчатыми червяками характеризует повышенная нагрузочная способность, их считают перспективными.

Для силовых передач следует применять эвольвентные и нелинейчатые червяки.

В зависимости от направления линии витка червяка червячные передачи бывают с правым (предпочтительнее для применения) и левым направлением линии витка.

классификация червячных передач

Червячные передачи различаются, также, по расположению червяка относительно колеса – с нижним, верхним и боковым расположением.
Наиболее распространены передачи с нижним или верхним расположением червяка, при этом верхнее расположение червяка предпочтительнее в скоростных передачах, поскольку при такой конструкции меньше разбрызгивается смазка.
Червячные передачи с нижним расположением червяка обычно применяют при картерном способе смазывания и при окружной скорости червяка v15 м/сек.
Боковое расположение червяка относительно колеса чаще всего диктуется рациональностью компоновки передачи.

Червячные передачи могут быть выполнены в закрытом и открытом исполнении . Открытые червячные передачи применяются в малоответственных узлах, ручных приводах, при невысоких скоростях и передаваемых нагрузках.

Достоинства червячных передач

К основным достоинствам червячных передач можно отнести возможность изменять в существенных интервалах величину передаваемого крутящего момента или частоты вращения валов, а также тормозящие свойства этой передачи, позволяющие использовать ее в различных лебедках и грузоподъемных механизмах без специальных тормозных устройств.

В целом можно отметить следующие положительные свойства червячных передач:

  • Возможность получения большого передаточного числа и в одной ступени (до 80 и более) .
  • Компактность и сравнительно небольшая масса конструкции.
  • Плавность и бесшумность работы.
  • Возможность получения самотормозящей передачи, т.е. допускающей движение только от червяка к колесу и имеющей высокое сопротивление обратному движению. Самоторможение червячной передачи позволяет выполнить механизм без тормозного устройства, препятствующего вращению колес (например, под действием силы тяжести поднимаемого груза) .
  • Возможность получения точных и малых перемещений (это свойство червячной передачи широко используется в приборостроении) .
Читайте так же:
Регулировка редуктора заднего моста грузовых автомобилей

Недостатки червячных передач

Наиболее существенный недостаток червячных передач — значительные потери передаваемой мощности на трение и, соответственно, невысокий КПД и повышенный износ деталей.

К отрицательным свойствам червячных передач можно отнести следующее:

  • Сравнительно низкий КПД вследствие повышенного скольжения витков червяка по зубьям колеса и значительное в связи с этим выделение теплоты в зоне зацепления.
  • Необходимость применения для венцов червячных колес дорогих антифрикционных материалов (чаще всего – сплавы меди) .
  • Повышенное изнашивание и склонность к заеданию.
  • Необходимость регулирования зацепления (средняя плоскость венца червячного колеса должна совпадать с осью червяка) .

Качество и работоспособность червячной передачи во многом зависят от формы, твердости, шероховатости и точности изготовления винтовой поверхности витка червяка.

Применение червячных передач

Червячные передачи широко применяют в транспортных и подъемно–транспортных машинах при небольших и средних мощностях (механизм подъема лифта, лебедки, тали, трансмиссии транспортных машин, рулевые механизмы автомобилей и др.), а также с целью получения малых и точных перемещений (делительные устройства станков, регулировочные устройства тормозных механизмов автомобилей, механизмы настройки, регулировки и др.).

Применение червячных передач для передачи мощности более 200 кВт считается неэкономичным из-за сравнительно низкого КПД и необходимости в эффективном охлаждении червячной пары.
Вследствие отмеченных недостатков нерационально применять червячные передачи в условиях непрерывного действия при мощностях более 30 кВт. При работе в повторно–кратковременных режимах они могут оказаться эффективными и при больших мощностях.

Геометрия червячной передачи

Геометрические размеры червяка и колеса определяют по формулам, аналогичным формулам для зубчатых колес. В червячной передаче расчетным является осевой модуль червяка m , равный торцовому модулю червячного колеса. Значения осевого модуля червяка (в мм) выбирают из ряда: . 4; 5; 6,3; 8.

геометрические параметры червячных передач

Основными геометрическими размерами червяка являются (рис. 4) :

делительный диаметр , т.е. диаметр такого цилиндра червяка, на котором толщина витка равна ширине впадины:

где: q – число модулей в делительном диаметре червяка или коэффициент диаметра червяка. С целью сокращения номенклатуры зуборезного инструмента значения q стандартизованы: 8; 10; 12,5; 16; 20.

расчетный шаг червяка :

где: z1 – число витков червяка: 1, 2 или 4 ( z1 = 3 стандартом не предусмотрено);

у гол профиля α : для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков α = 20° ;
для червяков, образованных тором, α = 22° ;

диаметр вершин витков :

диаметр впадин витков :

делительный угол подъема витка червячной передачи

делительный угол подъема линии витка (см. рис. 5) :

длина нарезанной части: –b1 .

Для червяка в передаче со смещением дополнительно вычисляют:

диаметр начального цилиндра ( начальный диаметр) :

где х – коэффициент смещения.

угол подъема линии витка на начальном цилиндре :

Читайте так же:
Регулировка системы питания карбюраторных двигателей

где х – коэффициент смещения.

Геометрические размеры венца червячного колеса

Зубья на червячном колесе чаще всего нарезают червячной фрезой, которая представляет собой копию червяка, с которым будет зацепляться червячное колесо. Только фреза имеет режущие кромки и несколько больший (на двойной размер радиального зазора в зацеплении) наружный диаметр.

Основные геометрические размеры венца червячного колеса определяют в среднем его сечении.
Делительный d2 и совпадающий с ним начальный dwi диаметр колеса при числе z2 зубьев (рис. 4) :

Межосевое расстояние червячной передачи :

Червячные передачи со смещением выполняют в целях обеспечения стандартного или заданного значения межосевого расстояния. Осуществляют это, как и в зубчатых передачах, смещением на хm фрезы относительно заготовки при нарезании зубьев колеса (рис. 6) :

Для стандартных редукторов aw : . 80, 100, 125, 140, 160.

геометрия червячного зацепления

Для нарезания зубьев колес в передачах со смещением и без смещения используют один и тот же инструмент. Поэтому нарезание со смещением выполняют только у колеса.
При заданном межосевом расстоянии коэффициент смещения инструмента.
Значения коэффициента х смещения инструмента выбирают по условию неподрезания и незаострения зубьев. Предпочтительны положительные смещения, при которых одновременно повышается прочность зубьев колеса.

Рекомендуют для передач с червяком:
– эвольвентным 0 ≤ х ≤ 1 (предпочтительно х = 0,5) ;
– образованным тором 1,0 ≤ х ≤ 1,4 (предпочтительно x = 1,1–1,2) .

Диаметр вершин зубьев (рис. 6) :

Диаметр впадин зубьев :

Наибольший диаметр червячного колеса :

где k = 2 для передач с эвольвентным червяком; k = 4 для передач, нелинейчатую поверхность которых образуют тором.

Ширина b2 венца червячного колеса зависит от числа витков червяка:

Червячное колесо является косозубым с углом yw наклона зуба.
Условный угол 2δ обхвата для расчета на прочность находят по точкам пересечения окружности диаметром (da1 – 0,5т) с линиями торцов венца червячного колеса.

Особенности системы

Механизм рулевого управления Патриота дополняется колонкой. Вал находится в колонке руля на 2-х опорных подшипниках. Это так называемая опора рулевого вала УАЗ Патриот. Ее задача – передать повороты вправо или влево от руля на рулевой механизм посредством устройства, похожего на кардан. Руль устанавливается на шлицы и надёжно фиксируется на нём соединением с гайкой. К трубе закрепляется механизм регулирования угла наклона.

Основная часть узла находится в моторном отсеке, а его картер закреплен на раме при помощи болтовых креплений. Особенность рулевого управления УАЗа Патриота в том, что здесь используются шаровые шкворни – технология устаревшая и встречается на современных автомобилях редко. В остальном механизм выполнен по стандартной схеме и мало чем отличается от устройств, устанавливаемых на УАЗ 469 и прочие модели.

Когда водитель вращает руль на УАЗе Патриоте, винт механизма управления выкручивается из поршневой гайки или, наоборот, вворачивается в неё. Давление в одной или в другой полостях рулевого механизма повышается или понижается, от этого поршневая гайка начинает перемещаться. Одновременно с этим она оказывает влияние на сошку через вал рулевой рейки, а та через рулевую трапецию и тяги передает усилие на управляемые колеса, заставляя поворачиваться их в нужную сторону.

Читайте так же:
Как регулировать дверь автомобиля замком

Жидкость гидроусилителя, пройдя по системе, попадает обратно в расширительный бачок по шлангу «обратки». Оптимальное для прокачивания жидкости давление создаёт насос гидроусилителя лопастного типа. Устанавливается он на кронштейне двигателя и имеет общий с ним привод, считаясь вспомогательным оборудованием.

Для поддержания давления в насосе установлен специальный предохранительный клапан, он регулирует показатель в зависимости от того, как часто крутится коленчатый вал силовой установки. Расширительный бачок гидравлического усилителя расположен в моторном отсеке над левым брызговиком переднего крыла. При помощи шлангов соединяется с насосом ГУРа и магистралью обратки. В случае неисправности усилитель управления сохраняется, но для поворота руля придется приложить значительно больше усилий.

Возможные неисправности

Проблема: Большой люфт руля при работающем двигателе.

Причина: Изношены соединения вала рулевого механизма. Возможно, также увеличены зазоры в зацеплении зубчатой передачи ГУРа, шаровых пальцев и рулевых тяг, а также ослабли подшипники червячного механизма на валу.

Решение: Проверить состояние деталей механизма и тяг, изношенные — заменить. Люфт проверяется специальным устройством с динамометром. Динамометр устройства располагают на руле, а указатель — на колонке. Далее руль поворачивают в обе стороны до полного исчезновения зазоров в шарнирах тяг и зацеплении рулевого механизма. Показатель не должен превышать 35° и в идеале должен укладываться в диапазон 25—30°. Далее определяют усилие на ободе руля. Для этого необходимо откинуть тяги от сошки, завести мотор и при максимальной частоте вращения коленвала потянуть ручку динамометра на себя. Результат должен находиться в пределах 30—50 Н. Если люфт руля выше допустимого значения, необходимо отрегулировать механизм и устранить зазоры. В зубчатом сцеплении необходимо отвернуть стопорный болт и сместить регулировочную втулку. Зазор должен быть в пределах 0,1—0,3 мм. В вале ГУРа — заменить прокладки фланца датчика блокировки дифференциала.

Рулевое управление МТЗ

Проблема: необходимо прикладывать большое усилие при повороте трактора.

Причина: нехватка масла в баке, проблемы с её подачей или неправильная работа предохранительного клапана.

Решение: В первую очередь необходимо установить, какое давление обеспечивает насос и проверить утечки. При проверке используется специальный прибор с манометром. Подача масла должна составлять от 1,2 до 2,0 л/мин при Р = 5,0 МПа. Предохранительный клапан должен срабатывать при 7 — 8,5МПа. Далее осматривают все шланги и соединения на предмет утечек. При необходимости заменяют прокладки и маслопроводы. Если причина в недостаточной подаче рабочей жидкости, насос необходимо заменить.

Читайте так же:
Насос дозатор регулировка давления

Проблема: Резкие толчки и рывки при повороте трактора.

Причина: ослабление затяжка гайки золотника гидронавесного распределителя или увеличение зазоров тяг.

Решение: Сначала отрегулировать зазоры в шарнирах рулевых тяг. После этого затянуть корончатую гайку золотника распределителя. Используется динамометрический ключ, усилие должно быть в пределах 20 Н*м. После затяжки гайку чуть отпускают для зашплинтовки.

Ремонт

Большинство узлов и агрегатов МТЗ вполне подлежат разбору «на коленке» в полевых условиях, однако регулировка рулевого управления должна выполняться в гараже с использованием специальных приборов и инструментов. Большинства поломок можно избежать, своевременно проводя техобслуживание.

Техническое обслуживание рулевого управления заключается в следующих действиях:

  1. Регулярная проверка масла.
  2. Контроль за утечками в соединениях ГУРа и состоянием резьбовых соединений рулевого привода, тяг, сошки, поворотных рычагов и пр.
  3. Смазывание карданных шарниров привода каждые 960 моточасов.
  4. Замена масла и промывка масляного фильтра каждые 960 моточасов.
  5. Проверка и, при необходимости, регулировка свободного хода рулевого колеса.

Все операции рекомендуется выполнять после каждых 960—1000 часов работы трактора. Проверять масло рекомендуется перед началом каждой смены.

Гидроусилитель МТЗ 82

Промывка масляного фильтра выполняется так:

  1. Отсоединить маслопровод от крышки и редукционного клапана.
  2. Вывернуть болты крышки, завернуть два из них в резьбовые отверстия, приподнять и снять верхнюю крышку.
  3. Снять два оставшихся маслопровода и аккуратно выворачивать клапан, пока не удастся снять фильтр.
  4. Тщательно промыть фильтр в бензине или дизельном топливе изнутри и снаружи.
  5. Подтянуть гайку крепления сектора и проверить зазор зацепления с рейкой (должен быть не более 0,3 мм). При необходимости отрегулировать зацепление, для чего нужно вывернуть четыре болта крепления и попарно вынимать прокладки, тем самым уменьшая зазор.
  6. Установить фильтр.
  7. После установки крышки отвернуть контргайку и полностью закрутить болт, регулирующий осевое перемещение поворотного вала.

Общий вывод

Несмотря на то, что сошка сама по себе малых размеров, тем не менее она является самой важной, глобальной, как в работе управления механизмом, так и в безопасности водителя, и его пассажиров.

Нельзя запускать или закрывать глаза на все возможные проблемы в области рулевой тяги, поскольку благодаря ей человек способен совладать с автомобилем, управлять его действиями и направлением.

Во избежание трагических ситуаций на дороге, вплоть до смертельных случаев, необходимо следить за техническим состоянием автомобиля, так как если сошка выйдет из строя, то водитель теряет управление, что влечёт за собой ДТП.

Ежегодно стоит проходить технический осмотр при оформлении страховки ОСАГО, для уверенности в надёжности своего транспортного средства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector