Начертательная
Математика
Лабораторные
Электротехника
Конструирование
Примеры
Физика
Электрические сети

Инженерная графика

Курсовая
ТОЭ
Энергетика
Черчение
Практика
Расчеты
На главную

Теория машин и механизмов

Классификация зубчатых передач

Бытующие в технической литературе наименования различных типов зубчатых передач получили широкое распространение, но зачастую недостаточно четки. С другой стороны, многие предлагаемые системы классификации страдают излишней академичностью и не получили признания. В связи с этим наиболее правильным будет принять компромиссное решение.

Приведенная на рис. 1 классификация зубчатых передач представляет часть общей классификации, предложенной В. А. Гавриленко, и включает лишь те виды зубчатых передач, которые применяются в промышленности или достаточно перспективны. Наряду с терминологией, подчиненной схеме, приводятся названия передач, получившие распространение в инженерной практике.

Передачи внешнего зацепления

Характерной особенностью кинематики передач с внешним зацеплением является то, что ведущее и ведомое звенья имеют разное направление вращения.

Цилиндрические эвольвентные зубчатые передачи с линейным касанием

Прямозубые цилиндрические колеса показаны на рис. 2. Зубья таких колес параллельны оси и имеют одинаковый профиль от одного до другого торца. Нефланкированные эвольвентные прямозубые колеса применяются обычно при окружных скоростях до 5…7 м/с. При больших окружных скоростях для спокойной работы передачи требуется фланкировать зубья или изготавливать их с повышенной точностью. Как правило, в этом случае более рентабельным будет переход на косозубую передачу. Станочным зацеплением называется зацепление, образованное заготовкой колеса и инструментом, при изготовлении зубчатого колеса на зубообрабатывающем оборудовании по способу обката. Схема станочного зацепления колеса и инструмента с производящим контуром, совпадающим с исходным производящим контуром

Косозубые эвольвентные цилиндрические колеса (рис. 3) отличаются от прямозубых тем, что направление зубьев составляет некоторый угол с образующей делительного цилиндра. Вследствие более плавной работы косозубые колеса могут быть использованы при более высоких окружных скоростях. Недостатком косозубых колес является то, что в зацеплении возникает осевая составляющая передаваемой зубьями силы, воспринимаемая одной из опор каждого вала, чего нет в прямозубых колесах.

Рис. 1. Классификация зубчатых передач

Рис. 2. Прямозубые цилиндрические колеса

Рис. 3. Косозубая цилиндрическая шестерня

Шевронные эвольвентные цилиндрические колеса показаны на рис. 4 и 5. Правые и левые половины шевронных зубчатых колес имеют разное направление зубьев, вследствие чего осевая составляющая в шевронных передачах сводится к силе трения в опорах, возникающей при незначительных осевых перемещениях («игре») шевронных зубчатых колес во время работы. Шевронные колеса применяются обычно для мощных зубчатых передач, работающих со средними и высокими окружными скоростями. Различают шевронные зубчатые колеса с дорожкой (канавкой) в середине колеса (см. рис. 4) для выхода инструмента (червячной фрезы) и без дорожки (см. рис. 5), нарезаемые долбяком или гребенкой со специальной формой заточки. Шеврон без дорожки обладает высокой прочностью зубьев на излом, но применяется реже, чем шеврон с дорожкой.

Зубчатые передачи с зацеплением Новикова (рис. 6) характеризуются более высокой, чем у эвольвентной зубчатой передачи, контактной прочностью. Передачи Новикова могут выполняться с параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися осями, однако, в основном применяются передачи с параллельными осями. Профили зубьев передачи Новикова очерчены дугами окружностей (обычно в нормальном сечении), причем выпуклые зубья одного зубчатого колеса (обычно шестерни) контактируют с вогнутыми зубьями другого. Без нагрузки рабочие поверхности зубьев касаются в точке. Под нагрузкой точка превращается в контактную площадку, как у эвольвентных зубчатых колес с бочкообразными зубьями.

Линией зацепления является прямая, расположенная параллельно осям зубчатых колес. Соприкосновение зубьев парных зубчатых колес в каждой торцовой плоскости происходит только в одной точке, в связи с чем передачи Новикова выполняются только с непрямыми (косыми или шевронными) зубьями и осевым коэффициентом перекрытия, большим единицы. При работе контактная площадка перемещается вдоль зуба, что создает благоприятные условия для возникновения между зубьями устойчивой масляной пленки. Потери на трение в зацеплении Новикова меньше, чем в эвольвентной передаче, стойкость в отношении абразивного изнашивания –– меньшая.

Согласно этому закону, если на какой-то площадке возникает касательное напряжение, то и на перпендикулярной ей площадке будет равное по величине и обратное по знаку касательное напряжение, т. е. касательные напряжения должны быть направлены или к ребру или от ребра (см. рис. 1.7).

Рисунок 1.7

Эти формулы весьма удобно анализировать с помощью круговой диаграммы напряжений, предложенной О.Мором и носящего его имя (круг Мора). Если провести на плоскости взаимно перпендикулярные оси  и , то в этой координатной системе каждой паре чисел   и  будет соответствовать некоторая точка D (,) (рис. 1.8). Геометрическое место этих точек удовлетворяет уравнению

.

Рисунок 1.8

Сопоставляя это уравнение с уравнением окружности (х – а)2 + (y – – b)2 = r2, можно установить, что центр круговой диаграммы — точка С — имеет координаты  и О а радиус окружности . Вычертив по этим данным окружность (рис.1.8), проводим из точки О прямую OD, наклоненную под углом  к оси . Точка D пересечения этой прямой с окружностью будет иметь координаты  и . Для доказательства соединим точку D с центром окружности С и опустим перпендикуляр DE на ось абсцисс. Теперь из чертежа видно, что и поэтому

ОЕ = ОС + СЕ = ,

ED = .

Пользуясь доказанным свойством круговой диаграммы, можно очень удобно отыскивать на ней напряжения, соответствующие любому наклонному сечению в стержне.

Для этого достаточно на круговой диаграмме провести луч ОD параллельно рассматриваемому сечению. Координаты точки пересечения D показывают в избранном масштабе нормальное и касательное напряжения на площадке. Соединив точку D с точкой О, получим отрезок ОD, изображающий в том же масштабе полное напряжение на площадке

Предмет и содержание курса Сопромат – наука, занимающаяся созданием основ расчета элементов конструкции на прочность, жесткость и устойчивость. Прочность – способность элементов конструкций выдерживать заданную нагрузку, не разрушаясь. Изложение методов расчета элементов конструкции на прочность и составляет I задачу курса «Сопромата». Жесткость – способность элементов конструкции выдерживать заданную нагрузку, не деформируясь. Расчет на жесткость – II задача. Устойчивочть - способность элементов конструкции сохранять форму первоначального равновесия под действием заданной нагрузки.


Теплоэнергетика

Архитектура ПК
Примеры задач
Физика
Лабораторные
Теория механизмов
Математика