Занятие 44
Тема 3.4 Зубчатые передачи
Общие сведения о зубчатых передачах. Характеристики, классификация и область применения зубчатых передач.
Зубчатой называется передача с помощью зубчатых колес.
Зубчатое звено передачи может представлять собой колесо, сектор или рейку.
Зубчатые передачи служат для преобразования вращательных движений или вращательного движения в поступательное.
Зубчатое зацепление представляет собой высшую кинематическую пару, т.к. теоретически соприкасаются между собой по линиям или точкам.
Меньшее зубчатое колесо называется шестерней, а большое – колесом. Сектор цилиндрического зубчатого колеса бесконечно большого диаметра называется зубчатой рейкой.
Классифицируют зубчатые передачи:
- по расположению осей валов (с пересекающимися осями, со скрещивающимися осями, соосные, с параллельными осями);
- по числу ступеней (одноступенчатые, многоступенчатые);
- по изменению частоты вращения валов (понижающие, повышающие);
- по окружной скорости колес (тихоходные при ν до 3 м/с, среднескоростные при ν до 15 м/с, быстроходные при ν >15 м/с);
- по условиям работы (закрытые, работающие в масляной ванне, открытые, всухую или смазываемые периодически);
- по взаимному расположению колес (с внешним зацеплением, с внутренним зацеплением);
- по форме поверхности на которой нарезаны зубья (цилиндрические, конические);
- по расположению зубьев, относительно образующей колеса (прямозубые, косозубые, шевронные, с криволинейными зубьями);
- по форме профиля зуба (эвольвентные, круговые, циклоидальные).
Существуют также передачи с гибкими зубчатыми колесами, называемые волновыми.
Достоинства зубчатых передач: большая передаваемая мощность (практически неограниченная), высокая надежность работы, постоянство передаточного отношения, простота обслуживания, высокий КПД, возможность преобразования вращательного движения в поступательное.
Недостатки: сложность изготовления точных передач, возможность возникновения шума и вибраций при недостаточной точности изготовления и сборки передачи, невозможность бесступенчатого регулирования частоты вращения ведомого вала.
Применение: во всех отраслях машиностроения, металлорежущих станках, автомобилях, тракторах, сельхозмашинах и т.д., в приборостроении, часовой промышленности и т.д.
Основы теории зубчатого зацепления
Основной закон зацепления: общая нормаль к сопряженным профилям, проведенная в точке их касания, делит межосевое расстояние на части, обратно пропорциональные угловым скоростям.
Требованиям основного закона зацепления удовлетворяют некоторые математические кривые, но наибольшее распространение нашла эвольвента.
Основные параметры эвольвентного зацепления:
- угол зацепления
- передаточное отношение
Передаточное отношение зависит только от размеров основных окружностей. Изменение межосевого расстояния не влияет на кинематическую точность эвольвентного зацепления, что является весьма существенным его достоинством.
Основные параметры зубчатого колеса определяется по делительной окружности.
Тема 3.4 Зубчатые передачи
Общие сведения о зубчатых передачах. Характеристики, классификация и область применения зубчатых передач.
Зубчатой называется передача с помощью зубчатых колес.
Зубчатое звено передачи может представлять собой колесо, сектор или рейку.
Зубчатые передачи служат для преобразования вращательных движений или вращательного движения в поступательное.
Зубчатое зацепление представляет собой высшую кинематическую пару, т.к. теоретически соприкасаются между собой по линиям или точкам.
Меньшее зубчатое колесо называется шестерней, а большое – колесом. Сектор цилиндрического зубчатого колеса бесконечно большого диаметра называется зубчатой рейкой.
Классифицируют зубчатые передачи:
- по расположению осей валов (с пересекающимися осями, со скрещивающимися осями, соосные, с параллельными осями);
- по числу ступеней (одноступенчатые, многоступенчатые);
- по изменению частоты вращения валов (понижающие, повышающие);
- по окружной скорости колес (тихоходные при ν до 3 м/с, среднескоростные при ν до 15 м/с, быстроходные при ν >15 м/с);
- по условиям работы (закрытые, работающие в масляной ванне, открытые, всухую или смазываемые периодически);
- по взаимному расположению колес (с внешним зацеплением, с внутренним зацеплением);
- по форме поверхности на которой нарезаны зубья (цилиндрические, конические);
- по расположению зубьев, относительно образующей колеса (прямозубые, косозубые, шевронные, с криволинейными зубьями);
- по форме профиля зуба (эвольвентные, круговые, циклоидальные).
Существуют также передачи с гибкими зубчатыми колесами, называемые волновыми.
Достоинства зубчатых передач: большая передаваемая мощность (практически неограниченная), высокая надежность работы, постоянство передаточного отношения, простота обслуживания, высокий КПД, возможность преобразования вращательного движения в поступательное.
Недостатки: сложность изготовления точных передач, возможность возникновения шума и вибраций при недостаточной точности изготовления и сборки передачи, невозможность бесступенчатого регулирования частоты вращения ведомого вала.
Применение: во всех отраслях машиностроения, металлорежущих станках, автомобилях, тракторах, сельхозмашинах и т.д., в приборостроении, часовой промышленности и т.д.
Основы теории зубчатого зацепления
Основной закон зацепления: общая нормаль к сопряженным профилям, проведенная в точке их касания, делит межосевое расстояние на части, обратно пропорциональные угловым скоростям.
Требованиям основного закона зацепления удовлетворяют некоторые математические кривые, но наибольшее распространение нашла эвольвента.
Основные параметры эвольвентного зацепления:
- угол зацепления
- передаточное отношение
Передаточное отношение зависит только от размеров основных окружностей. Изменение межосевого расстояния не влияет на кинематическую точность эвольвентного зацепления, что является весьма существенным его достоинством.
Основные параметры зубчатого колеса определяется по делительной окружности.
