Математика лекции задачи Лекции по электротехнике Теория машин и механизмов Машиностроительное черчение Современные интерьеры архитектура дизайн История искусства Информатика Физика решение задач >

Классификация зубчатых передач Эвольвентное зацепление Качественные показатели зубчатой передачи Цилиндрические косозубные передачи Передачи Новикова Виброизоляция и виброзащита Силой трения покоя Показатели ремонтопригодности


Теория машин и механизмов

Классификация кулачковых механизмов: Кулачковые механизмы классифицируются по следующим признакам: по расположению звеньев в пространстве : пространственные; плоские; по движению кулачка : вращательное; поступательное; винтовое по движению выходного звена: возвратно-поступательное ( с толкателем); возвратно-вращательное ( с коромыслом) по наличию ролика: с роликом; без ролика;

Эвольвентное зацепление

Рассмотрим эвольвенты и свойства внешнего зацепления, образованного эвольвентными профилями Э1 и Э2 (рис. 16). Эти профили базируются на основных окружностях. Поскольку преимущественное распространение в технике получили зубчатые передачи с постоянным передаточным отношением, прежде всего, выясним, способны ли эвольвентные профили обеспечить это постоянство.

Рис. 16. Эвольвентная передача внешнего зацепления

Пусть в некоторый момент своего движения с угловыми скоростями  и  профили находятся в положениях Э1 и Э2 (см. рис. 16). Согласно первому свойству эвольвенты нормаль к первому профилю, проведенная через точку контакта, должна быть касательной к первой основной окружности, а нормаль ко второму профилю –– ко второй основной окружности. Поэтому общая к обоим профилям нормаль должна быть касательной к обеим основным окружностям, т.е. ею является прямая n–n.

Когда профили находятся в новых положениях в другой момент времени, общей нормалью будет по-прежнему прямая n–n. Следовательно, общая нормаль в процессе движения взаимодействующих эвольвентных профилей своего положения не изменяет и пересекает межосевую линию всегда в одном и том же месте, т.е. полюс зацепления Р неподвижен. Отсюда из основной теоремы зацепления следует, что в эвольвентном зацеплении передаточное отношение в процессе движения профилей не изменяется:

. (5)

Благодаря этому свойству эвольвентные профили и смогли найти применение в технике.

Проведем через полюс Р две окружности, которые называются начальными. Жёстко свяжем их соответственно с эвольвентными профилями, то есть заставим их вращаться с угловыми скоростями

Запишем уравнение (5) в таком виде:

. (6)

где rw1 и rw2 –– радиусы начальных окружностей; знак «минус» относится к внешнему зацеплению, в котором w1 и w2 направлены в разные стороны, знак «плюс» –– к внутреннему, в котором w1 и w2 направлены одинаково.

Эвольвентные профили правильно контактируют друг с другом только в пределах линии зацепления.

Если по какой-либо причине межосевое расстояние изменяется по отношению к своему проектному значению, то этот факт не приведет к нарушению запроектированного передаточного отношения.

Эвольвентная зубчатая передача

На рис. 16 показана эвольвентная  зубчатая передача внешнего зацепления: угол зацепления PAO1 = aw,  полюс зацепления Р, межосевое расстояние O1O2 = аw, начальные окружности с радиусами O1A = rw1 и O2B = rw2.

В точках a и b линия зацепления пересекается окружностями вершин зубьев колес; в точке a сопряженные профили входят в зацепление, а в точке b выходят из зацепления. Процесс взаимодействия главных поверхностей сопряженных зубьев происходит на участке ab линии зацепления; эта часть линии зацепления называется активной линией зацепления. Зубчатая передача должна быть спроектирована так, чтобы участок ab укладывался в пределах линии зацепления. Если точки a и b выйдут за эти пределы, то в зубчатой передаче произойдет заклинивание.

Типы зубчатых передач

В зависимости от соотношения размеров колес, входящих в передачу, делительные окружности могут касаться друг друга, находиться на расстоянии друг от друга и пересекаться.

Существует три типа зубчатых передач (; a (угол профиля) чаще всего равен 20°).

1. Нулевая передача:

.

2. Положительная передача:

, в этом случае .

3. Отрицательная передача:

, в этом случае .

Методы изготовления зубчатых колес Зубчатая передача представляет собой передаточный механизм, звеньями которого являются зубчатые колеса, служащие для передачи движения и сил путем непосредственного зацепления. Зубчатые передачи имеют самое широкое применение в технике. В настоящее время трудно найти отрасль машиностроения, в которой не применялись бы зубчатые передачи.

Вместо инструментальной рейки можно применять червячную фрезу, профиль которой может быть получен из рейки. В самом деле, если провести сечение червячной фрезы плоскостью, содержащей ось фрезы, то в сечении мы получим рейку. Таким образом, профиль червячной фрезы может быть получен путем перемещения рейки по винтовой линии с некоторым постоянным углом подъема.

Исходный производящий контур эвольвентного реечного инструмента Форма и размеры исходного производящего контура (ИПК) стандартизованы. Эвольвентные части профиля зубьев ИПК прямолинейны и наклонены к оси зуба под углом a. Переходы от прямолинейной части зуба к основанию впадины и к вершине осуществлены по дуге радиусом ro. Точки сопряжения отмечены на ИПК буквами А, С, D, Е.

Порядок геометрического расчета эвольвентной передачи Толщина зуба эвольвентного колеса по окружности произвольного радиуса

При силовом замыкании удаление толкателя осуществляется воздействием контактной поверхности кулачка на толкатель (ведущее звено - кулачок, ведомое - толкатель). Движение толкателя при сближении осуществляется за счет силы упругости пружины или силы веса толкателя, при этом кулачок не является ведущим звеном. При геометрическом замыкании движение толкателя при удалении осуществляется воздействием наружной рабочей поверхности кулачка на толкатель, при сближении - воздействием внутренней рабочей поверхности кулачка на толкатель
Основные теоремы динамики Теорема сложения скоростей