Зубчатые передачи. Основные термины и обозначения. Способы изготовления зубчатых колес

2.1. Зубчатые передачи, общее сведения. Зубчатые передачи преимущественно используются для транспортирования нагрузок и вращательного движения от одного вала к другому в машинах и приборах.

При этом зубчатые колеса при помощи зубьев находятся между собой в зацеплении. Отношение числа зубьев большого зубчатого колеса — z₂ к числу зубьев меньшего зубчатого колеса — z ₁ называется передаточным числом u:

u =z₁ / z₂ >1

отношение угловой скорости зубчатых колес принято называть передаточным отношением:

u=ω₁/ω2>1 ; u= ω2 /ω₁<1

Передаточное число всегда больше единицы, а передаточное отношение может быть больше либо меньше единицы.

По расположению осей различают:

а) Зубчатые передачи с параллельными осями и с цилиндрическими зубчатыми колесами внешнего и внутреннего зацепления;

б) Передачи с пересекающимися осями(конические зубчатые передачи);

в) передачи с перекрещивающимися осями (червячные передачи)

По расположению зубьев на колесе различают: прямозубые, косозубые и с круговым зубом.

По форме зуба, т.е по его боковому профилю, различают: эвольвентные, круговые, (системы Новикова), циклоидные и смешанные.

Эвольвентные зубья ( Разработаны Эйлером в 1754г.) имеют боковые профили в виде кривых переменной кривизны, причем кривизна от ножки зуба к его головки убывает.

Зубья, предложенные Новиковым в 1955г. Имеют боковые профили в виде кривых очерченных радиусом окружности.

Циклоидные зубья — боковые профили зубьев представляют кривые, описываемые различными точками круга, который катится по неподвижной плоскости.

Зубья смешенного зацепления — часть боковых профилей зубьев представляет эвольвенту, а другая (оставшаяся) часть профилей — зубья Новикова.

Основные и обозначения ( см.рис 2.1)

1. Межцентровое расстояние — расстояние между центрами вращения зубчатых колес.

α_{w= = =} (z₁+z₂),

где d₁, d₂ — диаметры условных окружностей первого и второго зубчатого колес;

m — модуль зацепления;

z₁,z₂ — число зубьев первого и второго зубчатых колес.

Рисунок 2.1 Параметры прямозубого зацепления.

2. Полюс зацепления ( точка р ) – точка касания боковых профилей зубьев, лежащая на линии центров о₁ и о₂

3. Линия зацепления: N – N

4. Длинна линии зацепления отрезок N₁N₂

5. Рабочая длинна линии зацепления: отрезок ab.

Отрезки N₁N₂ u ab лежат на линии зацепления N₁-N₂.

6. Начальные окружности ( диаметры d_w1 и d_w2) – окружности, обкатывающиеся друг по другу без скольжения и проходящие через полюс зацепления точку р. Для некоррегированных зубчатых колес имеем:

d₁=d_w1 ; d₂=d_w2

7. Угол давления α — угол, образованный направлением силы давления и направлением вращения колес. В период вращения зубчатых колес угол давления α изменяется, уменьшаясь от головки зуба к его ножке, либо возрастая от ножки зуба к его головке ( от начала зацепления к концу зацепления )

8. Угол зацепления α_w – угол давления, взятый в полюсе зацепления.

9. Высота зуба h является суммой высоты головки зуба h_a и ножки зуба h_f, _причем h_а=m , h_f=1.25m , тогда h=2.25m

10. Диаметр основных окружностей

d₁cosα_w=mz₁cosα_w

d₂cosα_w=mz₂cosα_w

11. Диаметры вершин зубьев:

dα₁=d₁+2h_a=mz₁+2m=m(z₁+2)

dα₂=d₂+2h_a=mz₂+2m=m(z₂+2)

12. Диаметр впадин зубьев:

d_f1=d₁+2h_f=mz₁-2*1.25m=m(z₁ - 2.5)

d_f2=d₂+2h_f=mz₂-2*1.25m=m(z₂ - 2.5)

13. Шаг зацепления : p_w=πm

14. Толщина зуба S_w, равная ширине впадины е_w :

S_w=e_w=p_w/2=πm/2

15. Радиальный зазор между зубьями:

С=h_f - h_α=1.25m – m =0.25m

16. Боковой зазор между зубьями:

j=f(m)

При увеличении модуля зацепления m величина бокового зазора j возрастает.

2.3 Способы изготовления зубчатых колес. Основные требования изготовления зубчатых колес можно разделить на две группы:

1)способы при которых копируется наружная форма профиля инструмента или шаблона;

2) Способы, при которых при которых используется метод обкатки (огибания) инструмента относительно колеса.

К первой группе относятся метод нарезания колес специальными дисковыми или кольцевыми модульными фрезами. При нарезании зубьев фреза вращается вокруг собственной оси и перемещается вдоль оси заготовки. В результате эти движений, за каждый ход фреза прорезает одну впадину, форма которой в нормальном сечении копирует форму фрезы. Затем инструмент и заготовка возвращаются в исходное положение, заготовка поворачивается на угловой шаг τ=2π/z и процесс повторяется.

С изменением числа зубьев колеса, т.е с изменением диаметра основной окружности, изменяется и форма профиля зуба, при этом требуется уже другая фреза. Следовательно, при использовании данного способа нарезания, требуется набор инструмента, что затруднительно. К первой группе относят так же способы изготовления зубчатых колес протягиванием, холодной и горячей штамповкой, прессованием и литьем под давлением.

Наиболее распространенным и универсальным способом нарезания зубьев является метод обкатки. Он заключается в том, что режущему инструменту И и заготовке К сообщают такое же относительное движение(движение обкатки) которое имели бы два зубчатых колеса (или колесо и рейка) с такими же числами зубьев, находящиеся в зацеплении. Кроме того, инструмент совершает поступательное движение вдоль оси заготовки.(рабочее движение).

Инструмент—колесо носит название долбяка, инструмент-рейка может быть выполнен в виде гребёнки или в виде червячной фрезы, профиль которой в сечении плоскостью, содержащей ось фрезы, аналогичен профилю рейки- гребенке.

При этом, одним и тем же инструментом можно нарезать колеса данного модуля с разным числом зубьев.

Дата добавления: 2014-08-09; просмотров: 579; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!