Лабораторная работа №1

АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ПАРАМЕТРОВ

1. Назначение и классификация зубчатых колес

Механическая передача, состоящая из зубчатых колес и служащая для передачи вращательного движения, называется зубчатой. По способу передачи движения она относится к передачам зацеплением. (Нужно иметь в виду, что кроме передач зацеплением существуют передачи трением).

Назначение зубчатого колеса: передача вращательного движения и крутящего момента от сопряженного колеса на вал или с вала на сопряженное колесо с обеспечением заданных нагрузочных и скоростных параметров в течение заданного срока эксплуатации.

Зубчатые колеса используют так же в реечных передачах, которые предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное или наоборот.

Зубчатые колеса классифицируют:

- по типу передачи – цилиндрические и конические;

- по типу зубьев – прямозубые, косозубые, шевронные и с криволинейными зубьями. (Рис 1, 2);

Рис 1. Примеры цилиндрических зубчатых передач с внешним и внутренним зацеплением

- по расположению зубьев – с внешним и внутренним зацеплением (Рис 1);

- по конструктивному исполнению – колеса, изготовленные совместно с валом и называемые вал-шестерня (Рис.3.) и автономные (Рис.4.) В последнем случае вал и зубчатое колесо изготавливают отдельно, затем монтируют совместно в одну сборочную единицу за счет специальных соединений (чаще всего шпоночных или шлицевых) таким образом, чтобы колесо не имело возможности поворота вокруг вала. В таком состоянии при эксплуатации передачи колесо и вал могут взаимно передавать крутящие моменты.

Косозубые колеса классифицируют по направлению зубьев – с правым и левым направлением. Для определения направления нужно посмотреть вдоль зуба в верхней части косозубого колеса. Если по направлению взгляда зуб отклоняется вправо, то соответственно направление зуба правое и наоборот.

а. б. в.

Рис.2. Конические зубчатые передачи с прямыми (а.) и криволинейными (б.) зубьями;

в - реечная передача с прямыми зубьями

Рис. 3. Зубчатое колесо, изготовленное совместно с валом

2. Конструктивные исполнения цилиндрических зубчатых колес

Основными конструктивными элементами зубчатого колеса являются:

- обод, на котором нарезаны или накатаны зубья;

- ступица, закрепляемая на валу,

- диск, соединяющий обод со ступицей. В диске могут выполняться отверстия для уменьшения массы и момента инерции колес (Рис. 4 в, г).

В частных случаях:

- обод, диск и ступица объединены в одну конструкцию (Рис. 4 а).

- выполнены заодно только обод и диск (Рис. 4 б).

а. б.

в. г.

Рис. 4. Конструктивные элементы автономных зубчатых колес:

а – только обод; б – обод и ступица; в – обод, диск и ступица (толщина диска равна ширине обода); г - обод, диск и ступица