- •Структурный и кинематический анализ многОступенчатых зубчатых механизмов Методические указания
- • Самарская государственная академия путей сообщения, 2004
- •1.Основные теоретические сведения о структуре и кинематике
- •Косозубая цилиндрическая передача с внешним зацеплением
- •2. Цель и порядок выполнения работы
- •4. Библиографический список
Министерство путей сообщения Российской Федерации
Департамент кадров и учебных заведений
САМАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра механики
Структурный и кинематический анализ многОступенчатых зубчатых механизмов Методические указания
к выполнению лабораторной работы по дисциплинам
«Теория механизмов и машин» и «Прикладная механика»
для студентов очной и заочной форм обучения.
-
Составители:
Жарков М.С.
Федоров В.В.
Самара 2004
УДК 621.81(075.8)
Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Теория механизмов и машин» и «Прикладная механика» для студентов очной и заочной форм обучения. Составители: Жарков М.С., Федоров В.В. - Самара: СамГАПС, 2004.- 10с.
Утверждены на заседании кафедры 28.11.2003 г., протокол № 4.
Печатается по решению редакционно – издательского совета СамГАПС.
Приведены основные теоретические сведения кинематики многозвенных зубчатых механизмов, порядок выполнения работы и контрольные.
-
Составители:
Жарков М.С.
Федоров В.В.
Рецензент: Профессор кафедры механики СамГАПС Янковский В.В.
Редактор: Егорова И.М.
Компьютерная верстка: Чертыковцева Н.В.
Подписано в печать 29.09.04. Формат 6090 1/16.
Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. п. л.0,7.
Тираж 200 экз. Заказз № 133
Самарская государственная академия путей сообщения, 2004
1.Основные теоретические сведения о структуре и кинематике
зубчатых механизмов
Зубчатые и червячные передаточные механизмы (передачи) являются основными видами передач, применяемых в машинах и устройствах для передачи и преобразования движения от двигателя к исполнительным органам машин.
Такое широкое распространение они получили благодаря следующим своим достоинствам:
-постоянство передаточного отношения;
-высокий к.п.д.;
-малые габариты по сравнению с другими передачами;
-надежность и большой ресурс работы.
К недостаткам зубчатых передач следует отнести сложность изготовления и высокие требования к монтажу.
Основными силовыми и энергетическими характеристиками любого передаточного механизма (рис.1) являются: крутящий момент Mвх и мощность Рвх на входном звене, крутящий момент Мвых и мощность Рвых на выходном звене, коэффициент полезного действия =.
Рис. 1. Схема передаточного механизма
Основным кинематическим параметром передачи является передаточное отношение i, определяемое в направлении потока мощности
i = ,
где вх, nвх – угловая скорость, частота вращения входного звена;
вых,nвых – угловая скорость, частота вращения выходного звена.
Для одной пары зубчатых колес (рис. 2) стандартом предусматривается понятие передаточное число и зубчатой передачи
и = ,
где z2– число зубьев зубчатого колеса;
z1- число зубьев шестерни.
Под шестерней понимается зубчатое колесо с меньшим числом зубьев, а при равенстве чисел зубьев ведущее колесо.
Рис.2. Схема одноступенчатой цилиндрической передачи
Одноступенчатые передачи (рис. 2) применяются при передаточных отношениях: i 12 - в приборах и i 6 - в машинах.
Многоступенчатые передачи (рис.3) применяются в тех случаях, когда требуется большое передаточное отношение при малых габаритах.
Рис.3. Схема трехступенчатой передачи
Для трехступенчатой передачи
,
где k = 3 – число пар внешнего зацепления
В рядовой передаче (рис. 4) с последовательным соединением колес числа зубьев промежуточных колес не влияют на передаточное отношение механизма
.
Такие колеса называют паразитными. Они применяются для изменения направления вращения, разветвления движения и передачи движения между далеко отстоящими валами и снижения габаритов. Пунктиром показана реализация передачи с применением всего двух зубчатых колес, что увеличивает значительно габариты передачи.
Рис. 4. Рядовая передача
Классификация зубчатых передач производится по геометрическим и функциональным признакам.
По взаимному расположению геометрических осей зубчатые передачи разделяются на передачи:
с параллельными осями (цилиндрические рис.5)
с пересекающими осями (конические рис. 6)
со перекрещивающимися в пространстве осями (гиперболоидные рис.7)
В зависимости от расположения зубьев относительно образующей тела заготовки зубчатые передачи подразделяются на:
прямозубые (цилиндрические и конические, рис.5а и 6а);
косозубые (рис.5б);
шевронные (только цилиндрические рис. 5в);
с криволинейным зубом (рис. 6б, 7в)
Зацепление зубчатых колес может быть внешним (рис. 5 а, б, в), внутренним (рис. 5г) и реечным (рис.5д).
В зависимости от характера относительного движения колес различают передачи:
-с неподвижными геометрическими осями колес (обычные или рядовые передачи);
-планетарные и дифференциальные передачи, у которых ось хотя бы одного колеса подвижна в пространстве.
По конструктивному исполнению передачи могут быть без корпуса и иметь легкое ограждение (открытые передачи) или работать в корпусе, изолирующем их от внешней среды (закрытые передачи). Открытые передачи обычно смазываются консистентной смазкой или не смазываются вообще. Они используются при небольших скоростях. Закрытые передачи работают при средних и высоких окружных скоростях (быстроходные передачи) обычно в условиях обильного смазывания зубчатых колес (окунанием в масляную ванну или струей масла).
а
Прямозубая
цилиндрическая передача с внешним зацеплением