Коефіцієнт осьового перекриття.
У косозубых| передачах величина коефіцієнта перекриття збільшується на величину торцевого перекриття, яке (Рис. 13.8) рівне:
де
- кут осьового перекриття для колеса z1 .
Контрольні питання до лекції 13
1. Для яких цілей використовуються зубчаті|зубчасті| механізми? (стр.1)
2. Яка эвольвентная| зубчата|зубчаста| передача називається передачею без зсуву|зміщення|?(стр.1)
3. По яких ознаках класифікують зубчаті|зубчасті| передачі?(стр.2)
4. Які основні завдання|задачі| вирішуються|розв'язуються| при проектуванні эвольвентной| передачі?(стр.2)
5. Перерахуєте основні якісні показники циліндрової эвольвентной| передачі (стр.3)
6. Що показує коефіцієнт перекриття? (стр.3,4)
7. Що таке коефіцієнт торцевого перекриття? Виведіть формулу для ea|.(стр.3)
8. Що називається косозубой| эвольвентной| зубчатою|зубчастою| передачею?(стр.8)
9. Як записується|занотовує| формула для коефіцієнта eb| осьового перекриття? (стр.10)
Зубчаті|зубчасті| передачі (Новікова, конічні, черв'ячні)
Зубчаті|зубчасті| передачі із|із| зачепленням М.Л.Новікова.
З метою підвищення здатності зубчатих передач М.Л.Новіков [1], що несе, розробив новий спосіб утворення зв'язаних поверхонь для різних видів зубчатих передач з паралельними, пересічними і такими, що перехрещуються осями. До Новікова виходили з того, що в передачах з паралельними осями поверхні зубів знаходяться в лінійному контакті, а їх торцеві профілі є взаимоогибаемыми кривими. Новіков запропонував перейти від лінійного контакту поверхонь до точкового. При цьому профілі зубів в торцевому перетині можуть бути не взаимоогибаемыми кривими і їх можна виконувати як опуклий і увігнутий профілі з малою різницею кривизн. У передачі з паралельними осями лінія зачеплення є прямою лінією паралельною осям коліс. Зачеплення Новікова має тільки осьове перекриття : где b - ширина зубчатого вінця, pz - осьовий крок. Тому поверхні зубів виконуються гвинтовими (косозубыми) з кутом підйому гвинтової лінії
Одним з основних параметрів зачеплення Новікова є|з'являється| відстань від полюса зачеплення Р до точки контакту До, яке визначає положення|становище| лінії зачеплення ( прямій К-К паралельною осям обертання і що проходить через точку контакту До ) щодо|відносно| осі миттєвого відносного обертання Р-Р. Згідно|згідно з| рекомендаціям роботи [ 14.1 ], ця відстань вибирається залежно від величини передаваної потужності в межах
Радіуси кривизни робочих ділянок профілів рекомендується вибирати для опуклої поверхні,для увігнутої поверхні, де k2 = 0.03 ... 0.1 .
Радіус кола вершин колеса з|із| опуклими|випуклими| зубами:
де
Дуги робочих профілів опуклих|випуклих| зубів проводять від початкового кола до кола вершин. Радіус кола вершин колеса з|із| увігнутими|угнутими| зубами .
де - глибина заходу|заходження| зубів.
Радіус кола западин колеса з|із| опуклими|випуклими| зубами:
де з - радіальний зазор, приблизно рівний
Радіус кола западин колеса з|із| увігнутими|угнутими| зубами :
де - міжосьова відстань в передачі .
Переваги зубчатих|зубчастих| передач із|із| зачепленням Новікова:
· підвищена контактна міцність зубів, за рахунок використання зачеплення увігнутого|угнутого| профілю з|із| опуклим|випуклим| ( приведений радіус кривизни|кривини| визначається сумою радіусів кривизни|кривини| профілів );
· перекриття в передачах Новікова забезпечується тільки|лише| за рахунок осьового перекриття, тому висота зубів може бути достатнє малою, що забезпечує високу вигинисту міцність зубів ( в цілому|загалом|, по приблизних оцінках, здатність|здібність| навантаження передач Новікова в 2-3 рази вища, ніж косозубых| эвольвентных| передач з|із| однаковими розмірами);
· точкове|крапкове| зачеплення (п'ятирухома|жвава| кінематична пара) забезпечує в передачах із|із| зачепленням Новікова меншу чутливість до монтажних погрішностей.
До недоліків|нестач| передач Новікова можна віднести
· складнішу технологію виготовлення, за рахунок використання інструменту з|із| профілями криволінійної конфігурації;
· наявність значних осьових навантажень на підшипники із-за використання гвинтових зубів з|із| великими кутами|рогами| підйому гвинтової лінії;
· схильність зубів гвинтових коліс до зламу у|біля| торця при вході в зачеплення
Конічні зубчаті|зубчасті| передачі.
Конічною називається зубчата|зубчаста| передача, призначена для передачі і перетворення обертального руху між ланками, осі обертання яких перетинаються.
Схема конічної передачі представлена на Рис. 14.2. Осі коліс зубчатої передачі перетинаються в крапці 0. Кут Sміж осями коліс ( або між векторами кутових швидкостей ланок w1 і w2 ) називається міжосьовим кутом. Цей кут може змінюватися в межах 0° < S < 180°. При S= 0°передача перетворюється на циліндрову із зовнішнім зачепленням, а при S= 180°- в циліндрову з внутрішнім зачепленням. Таким чином, конічна передача є загальним випадком зубчатої передачі, ніж циліндрові. Початкові або аксоидные поверхні в конічній передачі мають форму конусів. Аксоїднимі називаються поверхні, які утворюються осями миттєвого відносного обертання коліс, в системах координат пов'язаних з колесами ( ланками передачі ). Якщо колеса передачі оброблені без зсуву початкового контура, то аксоидные поверхні збігаються з ділильними. При відносному русі аксоїди перекочуються один по одному, при цьому ковзання можливе тільки у напрямі осі відносного обертання. Тому вектора кутових швидкостей ланок зв'язані між собою векторним рівнянням
якщо відома величина w1, то з цього рівняння можна визначити w1 і w2. З векторного трикутника D a0b
Передавальне|передаточне| відношення|ставлення| конічної передачі
Оскільки|тому що| те
Тоді кути|роги| початкових ( ділильних при х=0| ) конусів
Геометрія зачеплення в конічній зубчатій|зубчастій| передачі:
Як і в циліндрових, так і в конічних зубчатих передачах найчастіше застосовують эвольвентное зачеплення. Евольвентная поверхня зуба конічного колеса утворюється при перекочуванні плоскості, що проводить, по основному конусу. Евольвентниє криві формуються на співісних сферичних поверхнях з центром у вершині основного конуса. Тому для розрахунку геометрії эвольвентной конічної передачі необхідно застосовувати сферичну геометрію. Оскільки це складно, то використовують наближений метод розрахунку геометрії - метод додаткових конусів [2], запропонований англійським столяром Томасом Тредгольдом. При цьому методі розрахунок геометрії проводиться для еквівалентного циліндрового зачеплення двох секторів. Ці сектори утворюються розгортками конусів, які побудовані на зовнішній сфері радіусу R we . Радіуси підстав цих конусів r we1 = r e1 і r we2 = r e2, а створюючі є дотичними до сфери (рис.14.3). Числа зубів коліс еквівалентного циліндрового зачеплення розраховуються на підставі наступних формул
де rte1и rte2 - радіуси торцевих ділильних кіл на зовнішній сфері, rvte1и rvte2- радіуси ділильних кіл еквівалентного циліндрового зачеплення.
Оскільки|тому що| те :
де z1і z2 - числа зубів коліс конічної передачі, zvt1 і zvt2 - числа зубів коліс еквівалентного циліндрового розрахункового зачеплення ( ці величини можуть бути дробами).
Після|потім| визначення чисел зубів еквівалентного циліндрового зачеплення, наближений розрахунок геометричних параметрів для зовнішнього торця конічного зачеплення можна проводити по розглянутих|розглядувати| вище формулах циліндрового эвольвентного| зачеплення. Радіус зовнішньої сфери (довжина створюючої початкового або ділильного конуса)
Ширіна зубчатого вінця, де b=0.3....0.4 - коефіцієнт ширини зубчатого вінця.
За формою лінії зуба конічні зубчаті|зубчасті| передачі розрізняються на: прямозубые|; косозубые|; з|із| круговим зубом; з|із| эвольвентной| лінією зуба; з|із| циклоїдною лінією зуба
Переваги і недоліки|нестачі| конічних зубчатих|зубчастих| передач.
Переваги:
· забезпечення можливості|спроможності| передачі і перетворення обертального руху між ланками з|із| пересічними осями обертання;
· можливість|спроможність| передачі руху між ланками із|із| змінним міжосьовим кутом|рогом| при широкому діапазоні його зміни;
· розширення компонувальних можливостей|спроможностей| при розробці складних зубчатих|зубчастих| і комбінованих механізмів.
Недоліки|нестачі|:
· складніша технологія виготовлення і збірки|зборки| конічних зубчатих|зубчастих| коліс;
· великі осьові і вигинисті навантаження на вали, особливо у зв'язку з консольним розташуванням зубчатих|зубчастих| коліс.
Черв'ячні зубчаті|зубчасті| передачі.
Черв'ячною -називається зубчата передача, що складається з двох рухомих ланок - черв'яка і зубчатого колеса і призначена для передачі і перетворення обертального руху між ортагональными осями, що перехрещуються. Черв'яком називають ланку, зовнішня поверхня якої має форму гвинта. Черв'ячним колесом називається зубчате колесо з косими зубами, яке зачіпляється з черв'яком
Види черв'ячних передач і черв'яків ( по ГОСТ 18498-73 ).
1. по вигляду|виду| ділильній поверхні черв'яка
o циліндрові черв'ячні передачі - черв'як і колесо в передачі мають циліндрові ділильні і початкові поверхні;
o глобоидные| черв'ячні передачі - ділильна і початкова поверхні черв'яка утворені обертанням відрізання дуги ділильної або початкової поверхні парного черв'ячного колеса навколо|навкруг| осі черв'яка;
2. по вигляду|виду| теоретичного торцевого профілю витка черв'яка
o архимедов| черв'як (ZA|) - профіль виконаний по архимедовой| спіралі;
o эвольвентный| черв'як (ZI|) - профіль виконаний по евольвенті кола;
o конволютный| черв'як (ZN|) - профіль виконаний по подовженій евольвенті
Геометрія зачеплення циліндрової черв'ячної передачі
Розрахунок геометрії зачеплення циліндрової черв'ячної передачі регламентується ГОСТ 19650 - 74 [3]. Зв'язок між основними параметрами черв'яка - діаметром початкового циліндра d w1, ходом гвинтової лінії pz1 і кутом її нахилу bw - встановлюється наступним співвідношенням
Зв'язок між ходом гвинтової лінії pz1 і кроком багатозахідного гвинта p1