Цилиндрическая прямозубая передача.

В прямозубой передаче зубья входят в зацепление сразу по всей длине. Из-за неточности изготовления передачи и ее износа процесс выхода одной пары зубьев из зацепления и начало зацепления другой пары сопровождаются ударами и шумом, сила которых возрастает с увеличением окружной скорости  колес. Прямозубые передачи применяют при невысоких и средних окружных скоростях; в частности, открытые передачи, как правило, делают прямозубыми.

Передаточное отношение.

Согласно основной теореме зацепления для понижающих передач передаточное отношение:

i=1/2=d2/d1

Рис. 3.10. Прямозубая передача и геометрические размеры прямозубого колеса.

По ГОСТ 16530-70 для зубчатых передач отношение числа зубьев колеса z₂ к числу зубьев шестерне z₁ называется передаточным числом u и используется наряду с передаточным отношением i, как удобное при расчете передач на прочность; u=z₂/z₁. Для пары цилиндрических зубчатых колес рекомендуется u3-6 (Для стандартных редукторов по СТ СЭВ 221-75 u (1-й ряд): 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5 и т.д.).

Основные геометрические соотношения.

Размеры зубчатого колеса выражают через модуль зубьев и число зубьев z (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Основные геометрические параметры эвольвентного зацепления.

Диаметры делительной и начальной окружностей

d=d=m z

Диаметр окружности вершин

da=d+2ha=d+2m

Диаметр окружности впадин

df=d-2hf=d-2.5m

Межосевое расстояние передачи

a=(d1+d2)/2=d1(u+1)/2=m z1(u+1)2=m zΣ/2

где z_Σ= z₁+z₂ – суммарное число зубьев. Зная z_Σ, определяют число зубьев шестерни z₁= z_Σ/(u+1) и колеса z₂= z_Σ-z₁.

Силы в зацеплении.

Силы взаимодействия между зубьями принято определять в полюсе зацепления П (рис. ).

Распределенную по контактным линиям нагрузку в зацеплении заменяют равнодействующей F_n, которая направлена по линии давления (зацепления) NN. Силами трения в зацеплении пренебрегают, так как они малы. Для расчета

Рис. 3.12. Схема сил в прямозубой цилиндрической передаче.

Зубьев, валов и опор силу Fn раскладывают на составляющие:

окружная сила

Ft=Fn cos a=2T1/d1=T1(u+1)/a

радиальная сила

Fr=Ft tg a

где T₁ – вращающий момент на шестерне.

На ведомом колесе направление силы F_t совпадает с направлением вращения, на ведущем – противоположно ему.

Цилиндрическая косозубая передача.

Цилиндрические колеса, у которых зубья расположены по винтовым линиям на делительном цилиндре, называют винтовыми или чаще косозубыми. В отличии от прямозубой в косозубой передаче зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно, что значительно снижает шум и

Рис. 3.13. Косозубая передача и геометрические размеры косозубого колеса.

дополнительные динамические нагрузки. Чем больше угол наклона линии зуба β (рис. 3.13), тем выше плавность зацепления. У пары сопряженных косозубых колес с внешним зацеплением углы β равны по величине, но противоположны по направлению. Одно колесо левое, другое – правое. Косозубая передача применяется в ответственных механизмах при средних и высоких скоростях.