Лекция 14.
Date: 2015-10-07; view: 411.
Краткое содержание: Зубчатые передачи с зацеплением М.Л.Новикова. Конические зубчатые передачи. Червячные зубчатые передачи. Зубчатые передачи с циклоидальными профилями.
Зубчатые передачи с зацеплением М.Л.Новикова.
С целью повышения несущей способности зубчатых передач М.Л.Новиков [1] разработал новый способ образования сопряженных поверхностей для различных видов зубчатых передач с параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися осями. До Новикова исходили из того, что в передачах с параллельными осями поверхности зубьев находятся в линейном контакте, а их торцевые профили являются взаимоогибаемыми кривыми. Новиков предложил перейти от линейного контакта поверхностей к точечному. При этом профили зубьев в торцевом сечении могут быть не взаимоогибаемыми кривыми и их можно выполнять как выпуклый и вогнутый профили с малой разностью кривизн. В передаче с параллельными осями линия зацепления является прямой линией параллельной осям колес. Зацепление Новикова имеет только осевое перекрытие eb = jb1 / t1 = b / pz ,
где b - ширина зубчатого венца, pz - осевой шаг. Поэтому поверхности зубьев выполняются винтовыми (косозубыми) с углом подъема винтовой линии
b = 10 - 30° .
Одним из основных параметров зацепления Новикова является расстояние от полюса зацепления Р до точки контакта К, которое определяет положение линии зацепления ( прямой К-К параллельной осям вращения и проходящей через точку контакта К ) относительно оси мгновенного относительного вращения Р-Р. Согласно рекомендациям работы [ 14.1 ], это расстояние выбирается в зависимости от величины передаваемой мощности в пределах
lKP = (0.05 ... 0.2 )× rw1.
Радиусы кривизны рабочих участков профилей рекомендуется выбирать
для выпуклой поверхности r1 = lKP , для вогнутой поверхности r2 = (1 + k2) × lKP, , где k2 = 0.03 ... 0.1 .
Радиус окружности вершин колеса с выпуклыми зубьями
ra1 = rw1 + ( 1- ke ) × lKP , где ke = 0.1 ... 0.2 .
Дуги рабочих профилей выпуклых зубьев проводят от начальной окружности до окружности вершин. Радиус окружности вершин колеса с вогнутыми зубьями
ra2 = rw2 + h , где h = (0.1 ... 0.2) × lKP - глубина захода зубьев.
Радиус окружности впадин колеса с выпуклыми зубьями
rf1 = rw1 - h - c ,
где c - радиальный зазор, приблизительно равный c = lKP × ke .
Радиус окружности впадин колеса с вогнутыми зубьями
rf2 = aw - ra1 - c ,
где aw - межосевое расстояние в передаче .
| ra1 ra2 линия зацепления n rf1 K rw2 rw1 с 01 P 02 w1 w2 r1 r2 rf2 h n aw aw Рис. 14.1 |
Преимущества зубчатых передач с зацеплением Новикова:
· повышенная контактная прочность зубьев, за счет использования зацепления вогнутого профиля с выпуклым ( приведенный радиус кривизны определяется суммой радиусов кривизны профилей );
· перекрытие в передачах Новикова обеспечивается только за счет осевого перекрытия, поэтому высота зубьев может быть достаточно малой, что обеспечивает высокую изгибную прочность зубьев ( в целом, по приблизительным оценкам, нагрузочная способность передач Новикова в 2-3 раза выше, чем косозубых эвольвентных передач с одинаковыми размерами);
· точечное зацепление (пятиподвижная кинематическая пара) обеспечивает в передачах с зацеплением Новикова меньшую чувствительность к монтажным погрешностям.
К недостаткам передач Новикова можно отнести:
· более сложную технологию изготовления, за счет использования инструмента с профилями криволинейной конфигурации;
· наличие значительных осевых нагрузок на подшипники из-за использования винтовых зубьев с большими углами подъема винтовой линии;
· склонность зубьев винтовых колес к излому у торца при входе в зацепление.
Конические зубчатые передачи.
Конической называется зубчатая передача, предназначенная для передачи и преобразования вращательного движения между звеньями, оси вращения которых пересекаются.
| w1 a d1 i m e d2 w21 w2 dwm1=dm1 b d1 d2 å w1 Р dwm2=dm2 2 w2 |
Рис. 14.2
Схема конической передачи представлена на рис. 14.2. Оси колес зубчатой передачи пересекаются в точке 0. Угол å между осями колес ( или между векторами угловых скоростей звеньев w1 и w2 ) называется межосевым углом. Этот угол может изменяться в пределах 0° < å < 180°. При å = 0° передача превращается в цилиндрическую с внешним зацеплением, а при å = 180° - в цилиндрическую с внутренним зацеплением. Таким образом, коническая передача является общим случаем зубчатой передачи, нежели цилиндрические. Начальные или аксоидные поверхности в конической передаче имеют форму конусов. Аксоидными называются поверхности, которые образуются осями мгновенного относительного вращения колес, в системах координат связанных с колесами ( звеньями передачи ). Если колеса передачи обработаны без смещения исходного контура, то аксоидные поверхности совпадают с делительными. При относительном движении аксоиды перекатываются друг по другу, при этом скольжение возможно только в направлении оси относительного вращения. Поэтому вектора угловых скоростей звеньев связаны между собой векторным уравнением
_ _ _
w2 = w1 + w21 ,
// 002 // 001 // 0P
если известна величина w1 , то из этого уравнения можно определить w2 и w21.
Из векторного треугольника D a0b
w1 / sin d1 = w2 / sin d2 Þ w1 /w2 = sin d2 / sin d1 .
Передаточное отношение конической передачи
u12 = ± ½w1½/ ½w2½ = sin d2 / sin d1 .
Так как å = d1 + d2 , d2= å - d1 ,
то u12 = sin (å - d1) / sin d1 = (sin å × cos d1 - cos å × sin d1) / sin d1
u12 = (sin å / tgd1) - cos å .
Тогда углы начальных ( делительных при х=0 ) конусов
d1 = arctg [ sin å / ( u12 + cos å )], d2= å - d1 .
| <== previous lecture | | | next lecture ==> |
| Лекция № 17. Основы иммунотерапии и иммунопрофилактики. | | | Геометрия зацепления в конической зубчатой передаче. |