Лекция 5

Краткое содержание

Зубчатые механизмы. Классификация зубчатых механизмов. Геометрические характеристики эвольвентного зубчатого колеса. Методы изготовления эвольвентных зубчатых колёс. Исходный и рабочий контуры режущего инструмента. Смещение исходного контура.

Зубчатые механизмы

Зубчатыми называют механизмы, в которых движение между звеньями (зубчатыми колесами) передаётся с помощью последовательного зацепления зубьев.

Зубчатые механизмы имеют высокие технико-экономические показатели:

• большую долговечность и надежность работы;

• высокий коэффициент полезного действия (до 0,97…0,98 для одной пары колес);

• простоту технического обслуживания;

• компактность (малые размеры и массу).

Основными недостатками являются:

• высокая трудоёмкость изготовления зубчатых колёс;

• возможность появления шума в процессе работы;

• невозможность бесступенчатого изменения передаточного отношения в процессе работы.

Классификация зубчатых механизмов

По взаимному расположению осей

• цилиндрические (имеют параллельные оси) рис.5.1, а;

• конические (оси пересекаются) рис. 5.1, б;

• гиперболоидные, червячные и винтовые (оси скрещиваются) рис. 5.1, в.

По относительному расположению поверхностей вершин и впадин зубьев колёс

• передачи внешнего зацепления (рис.5.1, а, б, в);

• передачи внутреннего зацепления (рис. 5.1 ,г).

По характеру движения осей

• обычные передачи - имеют неподвижные геометрические оси всех колёс;

• планетарные передачи - оси одного или нескольких колёс подвижны.

По направлению зубьев

• прямозубые (рис. 5.1, а, б);

• косозубые (рис. 5.1, д).

По профилю зубьев

• с эвольвентным зацеплением - профили зубьев очерчены по эвольвенте;

• с циклоидным зацеплением - профили зубьев очерчены по дугам эпи- и гипоциклоид;

• с зацеплением Новикова - профили зубьев очерчены по окружностям.

а). б). в). г). д).

Рис.5.1

Геометрические характеристики эвольвентного

зубчатого колеса

Окружность вершин - окружность, описанная из центра колеса и ограничивающая вершины зубьев.

Окружность впадин - окружность, описанная из центра колеса и ограничивающая его впадины со стороны колеса.

Делительная окружность - окружность, на которой расстояние между одноименными сторонами двух соседних зубьев равно шагу зуборезного инструмента. Делительные окружности совпадают с начальными, если межосевое расстояние пары зубчатых колес равно сумме радиусов делительных окружностей.

Модуль - значение следует выбирать по СТ СЭВ-310-76. Этим стандартом дан ряд значений от 0,05 до 100 мм:

- 1 ряд (предпочтительный): 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25 и т. д.;- 2 ряд: 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; И; 14; 18; 22 и т. д.

Окружной шаг зубчатого зацепления р – есть расстояние между одноименными точками двух соседних зубьев колеса, измеренное по дуге делительной окружности.

Высотой зуба h – называется радиальное расстояние между окружностью вершин и окружность впадин.

Разница в высоте ножки зуба одного колеса и высоте головки зуба другого необходима для образования радиального зазора:

Теоретически толщина зуба s и ширина впадины e по делительной окружности равны между собой:

Однако, чтобы создать боковой зазор, необходимый для нормальной работы зубчатой пары, зуб делается несколько тоньше, вследствие чего он входит во впадину свободно.

Межосевое расстояние двух сцепляющихся зубчатых колес определяется по формуле:

Передаточное отношение (основной закон зацепления):

(5.1)

№ п/п	Название	Формула для вычисления (без смещения режущего инструмента)
1	Диаметр окружности вершин
2	Диаметр окружности впадин
3	Диаметр основной окружности
4	Диаметр начальной окружности
5	Диаметр делительной окружности
6	Модуль	m
7	Число зубьев	z
8	Шаг по делительной окружности
9	Высота зуба
10	Высота головки зуба
11	Высота ножки зуба
12	Толщина зуба по делительной окружности
13	Ширина впадины между зубьями по делительной окружности
14	Угловой шаг