Теоретической линии зуба

Методические указания

К выполнению лабораторной работы № 8 на тему

« Основные характеристики зубчатых передач»

Цель работы: Провести расчет основных параметров зубчатой передачи в соответствии с заданием.

Теоретические сведения

Зубчатой передачей называется механизм, служащий для передачи вращательного движения с одного вала на другой и изменения частоты вращения посредством зубчатых колес и реек.

Зубчатое колесо, сидящее на передающем вращение валу, называется ведущим, а на получающем вращение - ведомым. Меньшее из двух колес сопряженной пары называют шестерней; большее - колесом; термин «зубчатое колесо» относится к обеим деталям передачи.

Зубчатые передачи представляют собой наиболее распространенный вид передач в современном машиностроении. Они очень надежны в работе, обеспечивают постоянство передаточного числа, компактны, имеют высокий КПД, просты в эксплуатации, долговечны и могут передавать любую мощность (до 36 тыс. кВт).

К недостаткам зубчатых передач следует отнести: необходимость высокой точности изготовления и монтажа, шум при работе со значительными скоростями, невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа.

В связи с разнообразием условий эксплуатации формы элементов зубчатых зацеплений и конструкции передач весьма разнообразны.

Зубчатые передачи классифицируются по признакам, приведенным ниже.

1. По взаимному расположению осей колес: с параллельными осями (цилиндрическая передача - рис. 1, I-IV); с пересекающимися осями (коническая передача - рис. 1, V, VI); со скрещивающимися осями (винтовая передача - рис. 1, VII; червячная передача - рис. 1, VIII).

2. В зависимости от относительного вращения колес и расположения зубьев различают передачи с внешним и внутренним зацеплением. В первом случае (рис. 1, I-III) вращение колес происходит в противоположных направлениях, во втором (рис. 1, IV) - в одном направлении. Реечная передача (рис. 1, IX) служит для преобразования вращательного движения в поступательное.

3. По форме профиля различают зубья эвольвентные (рис. 1, I, II) и неэвольвентные, например цилиндрическая передача Новикова, зубья колес которой очерчены дугами окружности.

4. В зависимости от расположения теоретической линии зуба различают колеса с прямыми зубьями (рис. 2, I), косыми (рис. 2, II), шевронными (рис. 2, III) и винтовыми (рис. 2, IV). В непрямозубых передачах возрастает плавность работы, уменьшается износ и шум. Благодаря этому непрямозубые передачи большей частью применяют в установках, требующих высоких окружных скоростей и передачи больших мощностей.

теоретической линии зуба

Рисунок 3 – Закрытая передача в специальном корпусе

Виды зубчатых передач:

- цилиндрическая;

- коническая;

- шевронная;

- реечная;

- червячная;

- гипоидная;

- передача Новикова.

Основные параметры зубчатых колес:

1. Делительными окружностями пары зубчатых колес называются соприкасающиеся окружности, катящиеся одна по другой без скольжения. Эти окружности, находясь в зацеплении (в передаче), являются сопряженными. На чертежах диаметр делительной окружности обозначают буквой d.

2. Окружной шаг зубьев Р_t - расстояние (мм) между одноименными профильными поверхностями соседних зубьев. Шаг зубьев, как нетрудно представить, равен делительной окружности, разделенной на число зубьев z.

3. Длина делительной окружности. Модуль m. Длину делительной окружности можно выразить через диаметр и число зубьев: πd = P_t * z.

Отсюда, диаметр делительной окружности d = (Р_t * z)/ π.

Отношение P_t /π называется модулем зубчатого зацепления и обозначается буквой m. Тогда диаметр делительной окружности можно выразить через модуль и число зубьев d = m * z. Отсюда m = d/z.

Значение модулей для всех передач - величина стандартизированная.

4. Высота делительной головки зуба h_a - расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью вершин зубьев.

5. Высота делительной ножки зуба h_f - расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью впадин.

6. Высота зуба h - расстояние между окружностями вершин зубьев и впадин цилиндрического зубчатого колеса h = h_a + h_f..

7. Диаметр окружности вершин зубьев d_a - диаметр окружности, ограничивающей вершины головок зубьев.

8. Диаметр окружности впадин зубьев d_f - диаметр окружности, прохо­дящей через основания впадин зубьев.

При конструировании механизма конструктор рассчитывает величину модуля m для зубчатой передачи и, округлив, подбирает модуль по таблице стандартизированных величин. Затем он определяет величины остальных геометрических элементов зубчатого колеса.

Рисунок 4 – Параметры зубчатого колеса