Модули зубчатых и червячных колес

 

 

ГОСТ распространяется не только на цилиндрические прямо­зубые, но и на все другие виды зацеплений. Для косозубых ци­линдрических передач стандартизован нормальный модуль т_а, определяемый через нормальный шаг, измеряемый в сечении, перпендикулярном к направлению зуба. Для конических передач стандартизован модуль т_te в сечении максимального диаметра делительной окружности d_e (рис. 80).

По величине модуля и числу зубьев, используя приведенные ниже зависимости, можно определить основные геометрические размеры зубчатых колес и всей передачи:

Плавность зацепления, зависящая от количества одновре­менно работающих пар зубьев, определяется величиной коэффи­циента перекрытия

где φ_γ — угол перекрытия, т. е. угол поворота колеса от поло­жения входа зуба в зацепление до выхода из зацепления; τ = — угловой шаг.

Слишком большая величина е может привести к увеличению габаритных размеров всего механизма.

При ε_γ < 1,1 плавность передачи нарушается, возникают толчки в процессе зацепления, поэтому при проектировании зуб­чатых механизмов стремятся к тому, чтобы ε_γ ≥1,2.

В расчетах зубчатых механизмов на прочность вместо пере­даточного отношения иногда используют передаточное число и — отношение угловых скоростей или чисел оборотов шестерни к колесу без учета, какое из звеньев механизма является ведущим:

В точке контакта окружные скорости шестерни и колеса υ₁ = υ₂

Поскольку

 

9.3. КАЧЕСТВО И Н АДЕЖНОСТЬ

СЛОЖНЫХ ПРИБОРОВ (2 часа)

С овременные требования к качеству приборов. Основные показатели, параметры и характеристики общей и метрологической надежности приборов. Методология и методика их расчета. Примеры и задачи. [ О. - Л. 3 (с. 249-358)].

Методические указания

В данной теме особое внимание следует обратить на использование микропроцессоров и других направлений миниатюризации элементной базы приборов, влияющих на их качество и надежность.

О сновные качественные показатели приборов

О сновные понятия и определения метрологической надежности (безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость), точности, прочности, жесткости, износостойкости, технологичности. Пути повышения надежности.

Р азвитие техники и технологий характеризуется постоянным усложнением механических систем автоматики и сопровождается повышением требований к качеству их отдельных узлов. Качество приборов определяется тем, что наряду с обеспечением указанных в задании на конструирование технических параметров, прибор должен обладать простотой конструкции, технологичностью и экономичностью, минимальными потерями на трение, малыми габаритными размерами и массой, надежностью и долговечностью.

Под метрологической надежностью понимается свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя в времени значения метролого-эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих установленным режимам и условиям использования, технического обслуживания, поверки, ремонта, хранения и транспортировки (ГОСТ 13377-75). В зависимости от назначения изделия и условий его эксплуатации надежность, как следует из определения, включает четыре составляющие: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

М етрологическая безотказность – свойство ИП непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки с начальными метрологическими показателями.

М етрологическая д олговечность – свойство ИП сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе: эксплуатации, технико-метрологического обслуживания и ремонта.

М етрологическая р емонтопригодность – свойство ИП, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем ремонта и технического обслуживания.

С охраняемость – с войство ИП непрерывно сохранять исправленное и работоспособное состояние в течение срока хранения и после его и при транспортировке.

М етрологическая надежность ИП обеспечивается величинами называемыми показателями, или характеристиками, надежности. К основным характеристикам надежности деталей механизмов относятся следующие показатели.

П рочность – с пособность противостоять нагрузкам без разрушения.

И зносостойкость – с пособность трущихся поверхностей противостоять износу поверхностных слоев.

Ж есткость – с пособность деформироваться в пределах допускаемых значений.

Н агревостойкость – с пособность нормально функционировать в определенном диапазоне температур.

В иброустойчивость – с пособность механизмов нормально работать при вибрации.

Несущие конструкции приборов типа - плат, панелей, каркасов, стоек и рам, а также корпуса приборов, пружин, оси, валы должны удовлетворять требованиям прочности и жесткости. Износостойкостью должны обладать детали, работающие в условиях трения: опорные части осей и валов в подшипниках, шарики и ролики в подшипниках качения, поверхности фрикционных колес, профили кулачков и т.п.

Для повышения метрологической надежности механических узлов и деталей приборов можно рекомендовать следующие пути:

- с оздание конструкций с наименьшим числом деталей;

- о беспечение для деталей ИП требований прочности, жесткости и износостойкости, теплоотвода, электропроводности и др .;

- и спользование в конструкциях ИП унифицированных деталей, узлов, элементов и блоков (модулей) массового производства – повышение уровня стандартизации;

- резервирование (метод повышения надежности путем применения резервных устройств) и восстановление (метод повышения надежности с помощью устранения отказов или заменой вышедшей из строя детали).

Повышение надежности на этапе изготовления обеспечивают за счет улучшения технологии изготовления отдельных частей ИП и их сборки. На этапе эксплуатации надежность обеспечивается строгим соблюдением нормального режима работы. Важное значение имеют квалификация и ответственность обслуживающего персонала.

В опросы для самопроверки

1. М етрологическая н адежность – главный показатель качества современных приборов.

2. З аконы изменчивости показателей надежности.

3. Коэффициент готовности ИП – эксплуатационный и

метрологический.

В результате изучения данного курса студенты должны получить достаточные знания, чтобы ответить на вопросы для самопроверки по каждой теме. Перед зачетом по курсу необходимо проверить себя по программе, так как не все разделы программы отражены в вопросах.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

О сновные положения. Новые тенденции развития. Сравнительный анализ, целесообразность и области применения современных многофункциональных, интеллектуальных приборов отечественного и зарубежного производства.

 

Для оценки технического состояния технических систем (ТС) в эксплуатации производят измерения ее выходных параметров и на основе измерительной информации принимают решение о при­годности ТС к дальнейшей эксплуатации или необходимости про­филактических (ремонтных) воздействий.

В простейшем случае модель измерения (рис.4) может быть описана функциональной зависимостью изменения выходного сигнала y от изменения входного сигнала х, как у = f(х).

Модель измерения

Рис. 10.1

 

Но в процессе измерений возникают различные внешние и внутренние помехи z_i, z_l...., которые вносят погрешность в ре­зультат измерения. Причем каждая из составляющих имеет свою плотность вероятности f(х),f(у), f( z). Это определяет тот факт, что при многократном измерении одной и той же величины х одним и тем же средством измерения в одинаковых условиях результаты измерения, как правило, различаются между собой и не совпада­ют с истинным х_и, значением физической величины

 

под истинным значением физической величины понимается значение, которое идеальным образом отражало бы в качествен­ном и количественном отношениях соответствующие свойства ТС через ее выходной параметр.

Поскольку истинное значение есть идеальное значение, то в качестве наиболее близкого к нему используют действительное значение х_д, найденное экспериментальным методом, например с помощью более точных СИ.